北邮微波测量实验+实验总结-(天线与电波传播).pdf

电磁场与微波测量实验实验报告实验名称:班级：姓名：学号：学院：北京邮电大学实验七.天线与电波传播一、实验目的（1）掌握微波信号发生器及测量放大器的使用方法。（2）了解水平面接收天线方向性的测量方法。二、实验仪器标准信号发生器、选频放大器、喇叭天线、波导调配器、可变衰减器、波导元件。三、实验原理及步骤对于辐射波传输方式，最重要的是测试其辐射场幅值分布的方向性，其表征量是天线方向函数及方向图。1．系统组成喇叭天线信号源可变衰减器波导（发射天线）旋转喇叭天线测量放大器波导调配器（接收天线）图1-1系统组成原理框图2．喇叭天线工程上常用的喇叭天线是角锥喇叭，原因是其匹配较好而效率接近100%（G≈D）。但是由于其口径场的幅值、相位不是均匀分布，虽然其辐射主向仍是口径面法线方向（波导轴线方向），但是主瓣宽度、方向系数的计算很复杂。可用以下公式进行估算：E面（yoz面）主瓣宽度253（1-1）0.5EbH面（xoz面）主瓣宽度280（1-2）0.5Ha1方向系数（最佳尺寸的角锥喇叭）4abD0.5111（1-3）2图1-2是角锥喇叭的三维标高方向图。具体参数喇叭口径a=5.5λ，b=2.7511λ；波导口径a=0.5λ,b=0.25λ；虚顶点至口径面距离＝＝6λ。12图1-2角锥喇叭的三维标高方向图图1-3为本实验所用喇叭天线示意图：104mmmm17575º72ºm179mm4m26mm13图1-3实验所用喇叭天线3．测水平面接收天线方向性图1-1为测量喇叭天线方向性的系统组成情况。测量时改变接收喇叭天线的方位角，可测出喇叭天线水平面的方向性（按接收到信号的强弱）。严格的测量应在微波暗室中进行，这样可以消除反射波影响。但在微波段，因其传播方向性较强，而且房屋墙壁吸收较强，地面影响也可略去，因而这样在普通实验室内测量偏差也不很大。测天线方向图应有专用天线转台，它有精确的角度（水平面方位角，垂直面俯仰角）刻度指示。本实验主要测水平面即方位方向性。四、实验内容及数据处理（1）微波天线方向图测试报告旁瓣宽度-3.0db:26.33-6.0db:39.82-10.0db:54.30-15.0db:225.13（2）数据表格角度幅度最大:最大:359.70-29.230.00-29.270.00-29.271.05-29.232.04-29.233.06-29.254.04-29.355.06-29.426.05-29.547.05-29.658.05-29.869.05-30.0510.04-30.3011.05-30.6312.04-30.8913.04-31.2514.05-31.5615.04-31.9216.03-32.2717.03-32.6418.04-33.0519.03-33.4020.04-33.8321.02-34.2122.02-34.5923.04-34.9824.02-35.3925.02-35.8626.02-36.4527.03-36.9228.03-37.6129.02-38.1630.02-38.9131.01-39.6432.03-40.5033.03-41.2034.03-42.1935.03-42.9536.02-43.7637.01-44.5738.03-45.5339.02-46.0540.02-46.9941.02-47.4642.00-48.2443.00-48.5244.01-49.3545.01-49.8146.01-50.2447.01-51.0148.00-51.6449.01-52.0150.00-52.3651.01-53.0152.01-53.3852.99-53.8354.00-53.8955.00-54.0156.00-54.3657.00-54.4557.99-54.8858.99-54.8360.00-55.2960.98-55.2961.99-55.9662.98-55.8563.99-56.6664.99-56.6965.99-56.9866.99-57.1767.99-57.0669.00-56.2869.97-55.3170.98-54.5071.98-54.0772.97-53.7773.99-53.3574.97-53.0775.98-53.1176.97-53.1677.98-53.4078.97-53.7079.97-53.9780.98-54.7281.98-54.9882.97-55.3383.97-55.7184.98-56.1385.97-56.0886.96-56.9087.97-57.2088.95-57.9789.97-58.5390.96-58.7291.97-59.4392.96-59.5793.97-61.4494.