网络分析仪测试八木天线方向图实验报告.doc

实验二：网络分析仪测试八木天线方向图 实验目的 掌握网络分析仪辅助测试方法 学习测量八木天线方向图方法 研究在不同频率下的八木天线方向图特性 （重点观察不同频率下方向图形状、主瓣、副瓣、后瓣、零点、前后比等） 实验内容和实验步骤 1、将网络分析仪的频率调到900MHz，由于八木天线的谐振频率是900MHz，因此能够产生最好的接收效果。 2、将网络分析仪清屏，然后调到轨迹（方向图）模式。 3、将八木天线的控制端调到手动，将天线旋转的起点调到红灯闪烁之前不远处，调整云台起点位置270°。 4、寻找归一化点(最大值点)。 5、将控制端调到自动，天线自动进行360度旋转，测量一周360个方向的信号，一周结束后，红灯再次闪亮。 6、测试结束后，直角坐标方向图上出现方向图曲线。 将方向图改成极坐标，显示方向圆图，分析八木天线方向图特性。 实验结果及分析 F=600M F=900M F=1200M 可以从以上图中观测不同频率下的八木天线方向图，360度理想方向圆图是规则的椭圆，而由于实验室的四周墙壁的反射以及室内各种人、物的阻挡干扰，会影响极坐标下的方向图形状，成为不规则的椭圆。 问题思考 1、八木天线的工作原理？ 八木天线的工作原理是：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。 2、如何分析天线的方向图？ 为了方便对各种天线的方向图特性进行比较，就需要规定一些特性参数。主要包括：主瓣宽度，旁瓣电平，前后比，方向系数等，例如： 前后比：是指最大辐射方向（前向）电??与其相反方向（后向）电平之比，通常以分贝为单位。 方向系数：在离天线某一距离处，天线在最大辐射方向上的辐射功率流密度与相同辐射功率的理想无方向性天线在同一距离处的辐射功率流密度之比。 实验心得： 做这个实验之前，我不知道什么是“八木天线”，于是就上网百度了一下，因为百度什么都知道。 八木天线由一受激单元，一反射单元和一个或多个引向单元构成的端射阵。注：实际上反射单元可以由一些单元或一反射面组成。上个世纪二十年代，日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发明了这种天线，被称为“八木宇田天线”，简称“八木天线”。 看到这里，我不禁深深地为宇田太郎抱不平。同为天线的发明者，名字却被简称简化掉了。所以应该叫“八宇天线”，这样显得更为公平。 通过这次实验，我掌握了网络分析仪辅助测试方法，学习了测量八木天线方向图方法，研究了在不同频率下的八木天线方向图特性。 本次实验的指导老师讲课通俗易懂，简单明了，深入浅出，不拘一格，让我们广大学生深深地体会到了这样一位优秀的大学教师身上所散发出来的人格魅力。此外，指导老师穿的一件卡通熊的T恤，显得年轻而有活力，这无疑一下子拉近了老师和我们学生之间的距离，很大程度上活跃了课堂的气氛，增进了师生之间的交流。这是本次实验的一个亮点。