电磁场与电磁波天线部分.doc

电磁场与电磁波(天线部分)实验报告

班级： 07114班
姓名： 卢颖
学号： 070428
日期： 2010/5/24

北京邮电大学
Beijing University of Posts and Telecommunications

实验二 网络分析仪测试八木天线方向图
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。
实验原理
实验中用的是七单元八木天线，包括一个有源阵子，一个反射器，五个引相器(在此图中再加2个引相器即可)

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，于是信号迭加，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。
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（f600Mhz、900MHz、1200MHz），分析八木天线方向图特性。
实验数据
当接收频点为600Hz时，接收信号如下：

当接收频点为900Hz时，接收信号如下：

当接收频点为1200Hz时，接收信号如下：

实验结果分析
由三个不同频率下的方向图可知：
1)八木天线的方向图是对称的，既其主瓣和后瓣是相同的，F=600MHz的图主瓣和后瓣比较均匀，说明受到的干扰小，而F=900MHz的图和F=1200MHz的图主瓣和后瓣有很严重的偏差，说明空间电磁场的干扰很大。
2)由上图可知：最大辐射方向基本是在60°和240°这条直线上。
3)在F=600MHz图上和F=900MHz图上旁瓣都很小，既能量大部分都集中在主瓣上，而在F=1200MHz图上由于受空间电磁场的干扰，使得旁瓣所占能量比较大。
4)对于F=600MHz图和F=900MHz图可知其前后比基本趋向于1，而对于F=1200MHz图由于受到影响使得前后壁大于1。
心得体会
记得还小的时候，经常会看到房顶上有很多天线，进入实验室才知道那些都是八木天线。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。由于实验中，人为操作的问题，加上两组同时做实验会有相互干扰，导致在1200Mhz时受到干扰大，所得到图形偏差较大。由此可知，在天线的实际应用中，抗干扰技术非常重要。
该实验也较为容易，在老师的指导下，观看了同学的操作，觉得能多学到关于天线的知识，而且亲自观摩实验可以加深认知，有所收获。