2011211118班12号杨帆电磁场与微波实验天线部分实验二.docx

电磁场与电磁波（天线部分）实验报告实验二 班级：2011211118班 姓名： 杨帆 学号： 2011210518 日期： 2014.03.10 实验二 网络分析仪测试八木1天线方向图1.实验目的1.掌握网络分析仪辅助测试方法；2.学习测量八木天线方向图方法；3.研究在不同频率下的八木天线方向图特性。注：重点观察不同频率下的方向图形状，如：主瓣、副瓣、后瓣5、零点、3前1后比等。2.实验原理实验中用的是七单元八木天线，包括一个有源振子，一个反射器，五个引向器（在此图中再加2个引向器即可）图2.1 八木天线原理图引向器略短于二分之一波长，主振子等于二分之一波长，反射器略长于二分之一波长，两振子间距四分之一波长。此时，引向器对感应信号呈“容性”，电流超前电压90°；引向器感应的电磁波会向主振子辐射，辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后于从空中直接到达主振子的信号90°，恰好抵消了前面引起的“超前”，两者相位相同，于是信号叠加，得到加强。反射器略长于二分之一波长，呈感性，电流滞后90°，再加上辐射到主振子过程中又滞后90°，与从反射器方向直接加到主振子上的信号正好相差了180°，起到了抵消作用，一个方向加强，一个方向削弱，便有了强方向性。发射状态作用过程亦然。3.实验步骤（1）调整分析仪到轨迹（方向图）模式；（2）调整云台起点位置270°；（3）寻找归一化点（最大值点）；（4）旋转云台一周并读取图形参数；（5）坐标变换、变换频率（f=600MHz、900MHz、1200MHz），分析八木天线方向图特性。4.实验数据当f=600MHz时，接收信号分贝强度（对数）方向图：峰值点1峰值点23dB点13dB点2零点1零点2方位2576422228229128幅度10.7530.7530.7570.0370.150当f=900MHz时，接收信号分贝强度（对数）方向图：峰值点1峰值点23dB点13dB点2零点1零点2方位82247671079171幅度10.4130.7490.7410.1170.082当f=1200MHz时，接收信号分贝强度（对数）方向图：峰值点1峰值点23dB点13dB点2零点1零点2方位270139227296349182幅度10.4870.7490.7550.1450.1915.实验结果分析频率（MHz）6009001200主瓣峰值点（°瓣峰值点（°瓣宽度（°）604069后瓣宽度（°）3383/八木天线就是为了提高天线方向性而研制的一个典型天线。它是由一个有源振子（一般用折合振子）、一个无源反射器和若干个无源引向器平行排列而成的端射式天线。八木天线的优点在于方向性很好。其引向器能够增强主瓣，而反射器能够消除后瓣，因此其较理想方向图应该是只有一个明显的主瓣，其余成分比如旁瓣、后瓣越小越好。本次实验中比较符合理想的方向图是900MHz的实验结果，而600MHz的问题在于后瓣太大，1200MHz则出现两个明显旁瓣，后瓣也太宽，表明其受到了严重干扰。6.心得体会八木天线是上世纪二十年代日本的两位科学家发明的天线，因为其方向性明显的特点，其性能比单振子或双振子直立天线要好。八木天线在传播电磁波的时候，会有主瓣和旁瓣后瓣之分。实验中通过旋转云台，读取数据，可以得到最佳接收状态。旋转一周后，可以从图上看到不同频率下的方向图。通过这次实验我掌握了网络分析仪辅助测试方法，学会了测量八木天线方向图方法，并且通过对测量结果的分析，了解了在不同频率下的八木天线方向图特性。在实验之前，生活中也见到过八木天线，但当时认为八木天线有着双向性，这次实验也纠正了我之前的理解。这也体现了凡事不能只凭猜测，需要查找确切资料，进行实践上的认证。在实验中，人为因素对实验结果影响很大，我们尝试了改变天线周围同学的位置，发现天线的方向图有着较明显的变化。因此，在进行天线实验时，需要对天线加装抗干扰装置。