实验五天线的输入阻抗与驻波比测量
天线驻波比测试方法
天线驻波比测试方法SX－400驻波比功率计是日本第一电波工业株式会社的“ 钻石天线” 系列产品，它是一种无源驻波比功率计，将它连接在电台与天线之间，通过简单的操作可测量电台发射功率、天线馈线与电台不匹配引起的反射功率及驻波比，此外在单边带通信中本功率计还可作为峰值包络功率监视器。
本仪表作为电信、军队、铁路(无线检修所)等无线通信部门的常用仪表被广泛使用，由于使用说明书为日文，阅读不便，为便于现场人员正确使用，现将使用方法和注意事项介绍如下。
1 仪表表头、开关、端口功能仪表表头、开关、端口位置见图 1①表头：用于指示发射功率、反射功率、驻波比及单边带应用时峰值包络功率的数值。
表头上共有5道刻度。
从上往下，第 1、 2道刻度为驻波比刻度值，第一道刻度右侧标有“ H” ，当电台输出功率大于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第二道刻度右侧标有“ L” ，当电台输出功率小于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第 3、4、5道刻度为功率值刻度，分别对应功率值满量程200W、20W、5 W档位。
②RANGE(量程开关选择功率测量量程，共三档，分别为200W、 20W、 5W。
③FUNCTION(测量功能选择开关置于“ POWER” 时，进行发射功率(FWD)、反射功率(REF)测量。
'置于“ CAL” 时，进行驻波比(SWR)测量前的校准。
置于“ SWR” 时，进行驻波比(SWR)测量④CAL(校准旋钮)进行驻波比(SWR)测量前(被测电台处于发射状态下)，用此旋钮进行校准，应将指针调到表头第一道刻度右侧标有“ ” 处。
⑤POWER(功率测量选择开关置于“ FWD” 时，进行电台发射功率测量。
置于“ REF” 时，进行反射波功率测量。
置于“ OFF” 时，停止对电台各种功率的测量。
⑥AVG、PEP MONI(平均值或峰值包络功率测量选择开关) 测发射功率、反射波功率、驻波比时，该开关应弹起，呈“ ■” 状态，此时表头所指示的是功率的平均值(AVG)。
驻波比测量实验报告
驻波比测量实验报告驻波比测量实验报告引言：驻波比测量是电磁波传输中常用的一种测量方法，通过测量驻波比可以了解电磁波在传输线上的传输情况以及传输线上的阻抗匹配情况。
本实验旨在通过实际操作，掌握驻波比测量的原理和方法，并通过实验数据的分析，加深对驻波比的理解。
实验原理：驻波比是指电磁波在传输线上的反射波与正向波的振幅之比，用VSWR （Voltage Standing Wave Ratio）表示。
传输线上的驻波比与传输线的特性阻抗有关，当传输线的特性阻抗与负载阻抗不匹配时，会产生反射波，从而导致驻波比的增大。
实验器材：1. 驻波比测量仪2. 信号发生器3. 50欧姆传输线4. 负载电阻5. 连接线缆实验步骤：1. 将信号发生器与驻波比测量仪连接，并设置信号发生器的频率为所需测量频率。
2. 将驻波比测量仪与传输线连接，确保连接稳固。
3. 将负载电阻与传输线的末端相连。
4. 打开信号发生器和驻波比测量仪，调节信号发生器的输出功率，使其适合测量范围。
5. 通过驻波比测量仪的显示屏，记录下测量得到的驻波比数值。
6. 将负载电阻更换为其他数值的电阻，并重复步骤5，记录下不同负载电阻下的驻波比数值。
实验结果与分析：根据实验步骤得到的驻波比数据，我们可以进行进一步的分析和计算。
首先，我们可以观察不同负载电阻下的驻波比变化情况。
当负载电阻与传输线的特性阻抗相等时，驻波比最小，接近于1；当负载电阻与传输线的特性阻抗不匹配时，驻波比会增大。
通过这一现象，我们可以判断传输线与负载之间的阻抗匹配情况。
另外，我们还可以计算驻波比与反射系数之间的关系。
反射系数（Reflection Coefficient）是指电磁波在传输线上的反射波与正向波的振幅之比。
反射系数与驻波比之间的关系可以通过以下公式计算得到：反射系数 = (VSWR - 1) / (VSWR + 1)通过测量得到的驻波比数据，我们可以计算出相应的反射系数，并进一步分析传输线上的反射情况。
天线驻波比测试方法
天线驻波比测试方法1 天线驻波比（VSWR）测试天线驻波比就是信号反射再次回到发射端时，改变发射端阻抗与传输线阻抗之比的概念。
它可以表示收发信号强度及品质，是评价良好RF连接质量的重要指标。
天线驻波比测试是检查天线及RF模块安装质量及性能的重要指标，也是衡量许多电子设备的效率水平的参考指标。
1.1 测量原理驻波比测试，Working Voltage Standing Wave Ratio（VSWR），也称为综合驻波值（S11），是接入了收发电路的天线实际所提供的反射信号强度比。
它由发射到天线，以及天线所发射回到原点的信号之间的比值确定，其方法是：信号从发射端通过一根传输线的负载端将信号输送到重力天线，信号再从重力天线发射回发射端，然后再次由发射端经同一根传输线发出。
1.2 测量方法测量天线驻波的方法有VNAs（Vector Network analysers），VSWR meters和return loss bridges。
1）VNAs：VNAs可以看成是一种多端口网络分析仪，它能以频率和阻抗为参数测量天线的参数，也能测量天线系统中发射信号和反射信号之间的差别。
2） VSWR meter：它可以同时测量发射、反射和总体驻波值。
它一般都是使用平衡和非平衡进行测量，测量结果一般以VSWR值来表示，1:1.5即为1.5：1，表示发射信号有1.5倍的反射，1:1.5显示结果为“1.5”，越接近1越接近理想状态。
3） Return loss bridge：它的原理与VSWR meter相同，但它的数字化显示方式为以dB为单位的反射率。
1.3 应用VSWRL测试在各类无线通信设备，包括射频模块和天线的安装与检测通常可以作为校准或查找正常状态的有效手段，常见的应用场景有无线电设备、无线网络等等。
2 结论由上文可知，VSWR测试是评价良好RF连接质量的重要指标，常用于检测天线及RF模块安装质量及性能，除此之外还可以用于校准或查找正常状态的有效手段。
天线驻波比的测量方法
天線駐波比的測量方法
在天線系統中，天
線與設備配接是
否良好我們常常
用一個稱為駐波
比的參數對其衡
量，當駐波比為1
的時，表示此天線
系統匹配良好沒有反射，如此數越大則意味著匹配狀況越差，系統中存在越大的反射波。
那末如何測量天線的駐波比呢？在這裏我向大家介紹一種較為簡易的辦法。
要測量駐波比需要一台掃頻儀，接法如圖2-1，先將饋線的終端（近天線系統一端）短路，此時由於掃頻儀輸出的信號在饋線的終端形成全反射，觀察其全反射波形如圖2-2曲線的最大幅度為a，然後將天線接入饋線的終端，此時掃頻儀上在工作頻率範圍內觀察到的最大幅度為b如圖2-3，先求出反射係數P=b/a，然後可用式S=1+P/1-P求出駐波比，式中的S表示駐波比。
天线驻波比测试说明（可编辑）
一、测试环境
需要在室外空旷的区域进行测试，同时保证天线周围尤其是正前方无遮挡
物。
二、测试仪表及转接线校准
测试前应将驻波测试仪SiteMaster及转接线作为一个整体进行校准，消除转接线带来的误差。
如下图所示：
天线
校准件
转接线
转接线
校准过程测试过程
三、保证测试转接头的质量
一般在使用驻波测试仪SiteMaster测试基站天线时，需要采用一个N型转DIN形接头，而转接头的质量对天线驻波比的影响非常大，尤其是测试高频段天线。
螺纹拧固一体化结构
质量一般的转接头质量较好的转接头四、连接天线进行驻波比测试
在以上步骤完成后，连接天线进行驻波比的测试，如下图所示：
天线
转接头
转接线。
半波振子的输入阻抗与驻波比的测试实验原理
半波振子的输入阻抗与驻波比的测试实验原理
半波振子是一种常用的天线结构，其输入阻抗和驻波比的测试是判断天线性能的重要手段。
下面是它们的实验原理：
1. 输入阻抗测试原理
输入阻抗是指天线口的阻抗值，通常用复数形式表示。
在实际使用中，为了优化天线系统的匹配，需要对其进行输入阻抗测试。
输入阻抗测试通常通过一些特定的测量方法实现，如：
(1) 端口阻抗测量：可通过阻抗分析器测量天线端口的阻抗。
(2) 反射系数测量：可以通过向天线端口输入信号，通过反射系数计算得到输入阻抗值。
(3) 同轴适配器法：用同轴适配器将天线端口与测试设备相连，实现输入阻抗测试。
2. 驻波比测试原理
驻波比是指在传输线中反射波和正向波形成的电压幅值比值。
驻波比越小，表示
反射波越少，线路匹配性能越好，天线性能也越好。
一般认为驻波比小于2就能基本保证线路匹配性能。
驻波比的测试方法主要有：
(1) 反射法：用反射系数测量仪测量传输线中反射波和正向波的幅值，从而计算得到驻波比。
(2) 平衡法：用平衡器测量信号的正向和反向功率，从而计算得到驻波比。
(3) 调制法：将一正弦波与测试信号混合，将其通过传输线，然后侧于线路接口处测量反射波信号的幅值，从而计算得到驻波比。
需要注意的是，由于半波振子的结构比较复杂，其输入阻抗和驻波比的测试需要根据具体测试方法进行合理选取。
天线驻波比测试方法（精编）
天线驻波比测试方法SX－400驻波比功率计是日本第一电波工业株式会社的“ 钻石天线” 系列产品，它是一种无源驻波比功率计，将它连接在电台与天线之间，通过简单的操作可测量电台发射功率、天线馈线与电台不匹配引起的反射功率及驻波比，此外在单边带通信中本功率计还可作为峰值包络功率监视器。
本仪表作为电信、军队、铁路(无线检修所)等无线通信部门的常用仪表被广泛使用，由于使用说明书为日文，阅读不便，为便于现场人员正确使用，现将使用方法和注意事项介绍如下。
1 仪表表头、开关、端口功能仪表表头、开关、端口位置见图 1①表头：用于指示发射功率、反射功率、驻波比及单边带应用时峰值包络功率的数值。
表头上共有5道刻度。
从上往下，第 1、 2道刻度为驻波比刻度值，第一道刻度右侧标有“ H” ，当电台输出功率大于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第二道刻度右侧标有“ L” ，当电台输出功率小于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第 3、4、5道刻度为功率值刻度，分别对应功率值满量程200W、20W、5 W档位。
②RANGE(量程开关选择功率测量量程，共三档，分别为200W、 20W、 5W。
③FUNCTION(测量功能选择开关置于“ POWER” 时，进行发射功率(FWD)、反射功率(REF)测量。
'置于“ CAL” 时，进行驻波比(SWR)测量前的校准。
置于“ SWR” 时，进行驻波比(SWR)测量④CAL(校准旋钮)进行驻波比(SWR)测量前(被测电台处于发射状态下)，用此旋钮进行校准，应将指针调到表头第一道刻度右侧标有“ ” 处。
⑤POWER(功率测量选择开关置于“ FWD” 时，进行电台发射功率测量。
置于“ REF” 时，进行反射波功率测量。
置于“ OFF” 时，停止对电台各种功率的测量。
⑥AVG、PEP MONI(平均值或峰值包络功率测量选择开关) 测发射功率、反射波功率、驻波比时，该开关应弹起，呈“ ■” 状态，此时表头所指示的是功率的平均值(AVG)。
实验五-微带天线设计
(-33.4,39.5)
(-52.9,19.895) (-52.9,20.845)
w1=0.29mm w2=2.19mm
(-33.4,19.895) (-33.4,19.605)
(-52.9,18.655)
l1=19.5mm (-52.9,19.605) (-33.4,05) L=33.4mm
(0,39.5) W=39.5mm (0,0)
W / h 0.264 W / h 0.8
2W 2
Y in
2G
90 2W
2 0
2
120
2 0
W≤λ0 W>λ0
f0 2
c
e (L2L)
W
c 2 f0
r211/2
01.08.2020
MW & Opti. Commu. Lab, XJTU
14
矩形天线实例:
w2
w1
W
l1 L
01.08.2020
• 在数据显示窗口，执行菜单命令【Tool]->【Data File Tool】，弹出 “dttool/main Window”，利用此工具导出Momentum仿真后的S1P文件。
实验五 微带天线设计、仿 真、制作与测试
一、天线的基本知识
1.1 天线的概念
天线：向空间发射或从空间接收电磁波的装置
天线功能: （1）能量转换功能:进行导 行波(或高频电流)和自由空 间波之间的能量转换; （2）定向作用:向空间发射 或从空间接收电磁波具有一 定的方向性。对于发射天线， 是指将电磁波能量向一定方 向集中辐射; 对于接收天线， 是只接收特定方向来的电磁 波.
w1=0.40mm w2=2.31mm
(-33.4,19.95) (-33.4,19.55)
实验5 阻抗匹配
实验五 阻抗调配一、实验目的和要求微波测量（传输）系统中，经常引入不同形式的不连续性，以构成元件或达到匹配的目的。
前面实验中已对E-H 面阻抗调配器和晶体检波器进行了描述和实验。
本实验要求熟悉单分支阻抗匹配器的工作原理。
掌握利用单螺钉阻抗调配器调匹配的方法。
二、实验内容利用波导单螺钉阻抗调配器对原来未达到匹配状态（短路）的负载阻抗进行调匹配（使驻波比达到ρ＜1.05时，即可认为基本上达到了匹配状态）。
三、实验原理1．阻抗匹配的基本概念1.1阻抗匹配的定义对均匀无耗长线，当沿线电压反射系数等于零（г＝0）时，即处于阻抗匹配状态。
1.2满足阻抗匹配状态的几个等价条件 归一化负载阻抗等于1（1~＝L Z ）⇔ 归一化负载导纳等于1（1~＝L Y ）⇔ 沿线输入阻抗处处等于特性阻抗 ⇔ 沿线驻波比等于1（ρ＝1）。
1.3阻抗匹配的物理特征当系统处于阻抗匹配状态时，信号源馈入传输线的功率无反射，全部被负载吸收，信号的传输效率达到100％（是微波传输的理想状态）。
2．波导单螺钉阻抗调配器的工作原理和结构2.1单螺钉调配器当一销钉从波导宽壁插入但并不对穿时，销钉中将有电流流过，销钉端部将集中一些电荷，因而将在波导中引入一定的电纳，其电纳性质与其插入波导深度h 有关。
当4/λ<h 时，在端部集中的电荷是主要的，因而电纳为容性；随着销钉插入深度h 变大，其磁场能迅速增加，当4/λ＝h 时，销钉附近的电、磁能平衡，销钉的电纳性质消失，这时可等效为一电容、电感串联谐振回路，波导被短路；当4/λ>h 时，这时通过销钉的电流的作用是主要的，因而电纳为感性。
销钉越粗容纳越大，电感量越小。
它常用来构成阻抗调配器，因而销钉常做成螺钉，便于调节。
为了避免螺钉插入深度过深，造成元件功率容量降低或短路，一般限制4/λ<h 。
图九 给出了单螺钉调配器的示意图（图ａ）及原理图（图ｂ）。
螺钉调配器的原理与支节匹配的原理是相同的。
【原创】南京邮电大学微波与天线测量实验报告
实验报告实验名称微波与天线测量实验课程名称微波与天线测量 __ 班级学号姓名开课时间 2012/2013学年第一学期实验一：8720ET矢量网络分析仪基本操作和校准一、实验目的：熟悉安捷伦8720ET矢量网络分析仪面板常用按键作用，学会网络分析仪的SOLT校准方法。
二、实验设备：8720ET矢量网络分析仪，标准校准件三、实验步骤：1.开机预置状态：由于下一个实验设置中心频率4.5GHz，扫频宽度2GHz，故起始频率（Start）设为2GHz，终止频率（Stop）设为9GHz。
2.校准仪器：a)选择校准按键，按照屏幕提示分别选用短路器（Short）、开路器（Open）、匹配负载（Load）连接到端口1（Port1）电缆处校准反射项（Reflection）。
b)校准直通项（Transmission），将两端口直通（将Port1、2相连接）。
c)校准隔离端（Isolated），直接忽略即可3.完成校准，存储状态：设施完毕后按存储（Save/Recall）存储状态，以便下次调用实验二：二端口元件（腔体滤波器）测量一、实验目的：学会使用8720ET矢量网络分析仪对常用二端口器件进行测量。
二、实验设备：8720ET矢量网络分析仪，标准校准件。
腔体滤波器三、实验步骤：1.开机预置状态，中心频率4.5GHz，扫频宽度2GHz。
2.进行SOLT校准，保存状态。
3.将待测器件正向连接，测量网络参数S11和S21。
读取滤波器带内插损、3dB带宽。
保存测量数据。
由图中可以得出：中心频点（4.5GHz）传输系数（S21）-1.41dB中心频点（4.5GHz）反射系数（S11）-15.94dB滤波器带内插损为-1.41dB3dB带宽为3.94-4.83Ghz(0.883GHz)4.将待测器件反向连接，测量网络参数S22和S12。
读取滤波器带内插损、3dB带宽。
保存测量数据。
由图中可以得出：中心频点（4.5GHz）传输系数（S12）-0.72dB中心频点（4.5GHz）反射系数（S22）-17.05dB滤波器带内插损为-0.72dB3dB带宽为3.93-5.06Ghz(1.13GHz)实验三：三端口元件（一端接匹配负载分支线电桥）测量一、实验目的：学会使用8720ET矢量网络分析仪对常用三端口器件进行测量。
天线输入阻抗与电压驻波比的关系
天线输入阻抗与电压驻波比的关系天线输入阻抗是天线在其输入端所呈现的阻抗。
在天线中，它等于天线输入端的电压U in 与电流I in 之比，或用输入功率P in c 来表示：Z in =U inI in =P inc 12 I in 2=R in +j X in可见，输入电阻R in 和输入电抗X in 分别对应于输入功率的实部和虚部。
天线输入阻抗就是其馈线的负载阻抗，它决定馈线的驻波状态。
馈线的驻波状态通常用电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio ）VSWR 或S ，及反射损失（Return loss ）L R 作为指标：S =1+ R 1− R L R =20lg R ，db式中R 是馈线终端（天线输入端）的电压反射系数。
这里的反射波不是空间平面波而是馈线（双导线及同轴线、微带线、波导等）中的反向行波。
电压反射系数R 与天线输入阻抗归一化值z in ，（对馈线特性阻抗Z c 的相对值Z in /Z c ）的关系如下： z in ，=Z in Z c =1+R 1−R R =z in ，−1z in ，+1= Z in −Z c Z in +Z c应用中最希望的是无反射波的状态，称为匹配状态，对应于S=1，L R =0db 。
其重要意义是，此时全部入射功率都传输给了天线，如天线的损耗可略，便全部转换成了辐射功率。
匹配的另一重要意义是，此时不会有反射波反射回振荡源，不致影响振荡源的输出频率和输出功率。
否则，振荡源的负载呈现电抗分量，要产生频率牵引及影响输出功率。
此外，不匹配时，工作于行驻波状态，其电场波腹点电场振幅为E io 的（1+ R ）倍，可见最大电压将增大，从而使馈线更易发生击穿，即功率容量下降，并可证明，此时馈线本身的损耗也将增大。
因此，驻波比S 是天线的主要指标之一，一般要求S ≤2，有些场合要求S ≤1.5甚至S ≤1.3。
雅驰实业为您提供S ≤1.3的低驻波比卫星天线，欢迎您致电咨询。
天线驻波比的测量方法
图1、通过式功率测量法Thruline@功率计的代表产品是BIRD公司的43型功率计（见图2），它自发明以来已经有超过25万台在全世界范围得到应用。
43采用了无源线性二极管检波技术，可以测量单载频的FM，PM和CW信号的功率，或者与校准信号的峰均功率比完全一致的信号。
图2、连续波（CW）功率计的代表产品——BIRD 43二、模拟调制和数字调制的射频信号不同的射频调制信号的功率测量方法是不同的，让我们首先来比较一下不同的调制信号各有什么特点。
2.1 连续波（ CW ）和模拟调制信号图3所示为连续波（CW）信号的波形，其特点是峰值包络是恒定的，FM和PM信号也同样。
图3、连续波（CW）信号的波形PM和PM调制常见于双向无线电对讲机、寻呼发射机和调频广播等，可采用传统的连续波（CW）功率计（如BIRD43）进行功率测量，通常用平均功率来表征其输出功率。
图4所示为调幅（AM）信号的波形，如电视图象调制。
由于其峰/均功率比是恒定值，所以这类信号也可以用连续波功率计进行测量。
如电视图象功率的测量，是在75%的调幅度下测出其平均功率，再乘上1.68，所得结果即是峰值功率（又称同步顶功率）。
图4、调制度为75%的调幅（AM）信号的波形2.2 数字调制经过近二十年的通信发展，已经确定了采用数字调制标准。
数字信号的特点是：其信号波形的对称性、频率、幅度和峰值/平均值功率比都会随机发生变化。
这样的波形与常规调制的信号相比更像是噪声（图5），并可破坏连续波型功率计得以准确校正和使用的条件。
另外，数字调制波形的大动态范围可以使连续波功率计的二极管检波电路超出平方率（线性）工作范围。
用43这样的（动态范围为7dB）功率计测试数字调制信号的功率将会产生较大的测试误差。
图5、数字调制信号2.3 数字调制的射频功率的定义图6所示为数字调制射频信号的时域波形。
定义如下：图6、数字调制射频信号的时域波形平均功率（ AVG ）——载频功率的平均值（热等效功率，相当于电压测量中的真有效值）。
天线驻波比参数
天线驻波比参数天线驻波比是衡量天线性能的一个重要参数，它能够反映天线的匹配性能和辐射效率。
驻波比（VSWR）是指天线输入端的电压驻波比，是表示天线匹配性能的一个重要指标。
天线的驻波比越小，说明天线的匹配性能越好，能够更有效地将发射机的能量传输到空气中。
本文将从理解天线驻波比、驻波比的计算方法、驻波比与天线性能的关系等方面进行讨论。
我们来理解一下天线驻波比的概念。
天线驻波比是指天线输入端的电压驻波比，也就是天线输入端的驻波比。
它的定义是天线输入端的最大电压与最小电压的比值。
当天线输入端的电压驻波比为1时，表示天线的输入阻抗与发射机的输出阻抗完全匹配，此时天线的驻波比最小，匹配性能最好。
而当天线输入端的电压驻波比大于1时，表示天线的输入阻抗与发射机的输出阻抗不匹配，此时天线的驻波比较大，匹配性能较差。
那么，如何计算天线的驻波比呢？天线的驻波比可以通过测量天线输入端的最大电压和最小电压来计算。
通常，我们可以使用天线分析仪或者驻波比仪来进行测量。
驻波比仪是一种专门用于测量天线输入端驻波比的仪器，它可以直接测量天线输入端的最大电压和最小电压，并计算得出天线的驻波比。
除了使用仪器进行测量外，我们还可以通过计算天线的输入阻抗来估算天线的驻波比。
通过测量天线的输入阻抗，我们可以得到天线的驻波比。
天线的驻波比与天线的性能密切相关。
天线的驻波比越小，说明天线的匹配性能越好，能够更有效地将发射机的能量传输到空气中。
而天线的驻波比越大，说明天线的匹配性能越差，会导致发射机的能量在传输过程中部分被反射回来，从而降低天线的辐射效率。
因此，天线的驻波比是衡量天线性能的一个重要指标。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求来选择合适的天线。
不同的应用场景对天线的要求是不同的。
在某些应用中，对天线的驻波比要求非常高，需要选择驻波比较小的天线，以确保信号的传输质量。
而在一些其他应用中，对天线的驻波比要求相对较低，可以选择驻波比较大的天线。
驻波比的测量实验报告
驻波比的测量实验报告
《驻波比的测量实验报告》
实验目的：通过测量驻波比，掌握驻波的形成条件和特点，加深对电磁波的传
播特性的理解。
实验仪器：信号发生器、示波器、驻波比测量仪。
实验原理：驻波是由于电磁波在传输线上的来回反射形成的一种波动现象。
当
传输线的长度与波长成整数倍关系时，反射波与入射波相互叠加形成驻波。
驻
波比是描述驻波强度的参数，其定义为反射波和入射波的幅值比值。
实验步骤：
1. 将信号发生器和示波器连接到驻波比测量仪上，确保连接正确无误。
2. 设置信号发生器的频率为特定数值，使其与传输线的长度产生驻波。
3. 调节示波器观察驻波的波形，记录下波峰和波谷的位置。
4. 根据记录的波峰和波谷位置计算出驻波比的数值。
实验结果与分析：
通过实验测得不同频率下的驻波比，发现驻波比随着频率的变化而变化。
在某
些频率下，驻波比的数值较大，说明驻波较为明显；而在其他频率下，驻波比
的数值较小，说明驻波较为微弱。
这表明驻波的形成与频率有着密切的关系。
结论：
通过本次实验，我们成功测量了驻波比，并观察到了驻波的形成现象。
我们深
入了解了驻波的形成条件和特点，加深了对电磁波传播特性的理解。
这对于我
们掌握电磁波的传播规律具有重要的意义。
实验中还存在一些误差，如测量时的示波器误差、信号发生器的频率稳定性等，
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
因此，在今后的实验中，我们需要进一步提高实验技能，减小误差，以获得更加准确的实验结果。
天线驻波比测试方法
天线驻波比测试方法天线驻波比（Standing Wave Ratio，简称SWR）是无线通信中评估天线和传导线匹配程度的一个重要指标。
SWR描述了带载导线上的驻波情况，反映了天线系统的正常工作状态。
为了保证无线通信的稳定性和效果，需要通过测试手段对天线的驻波比进行测量和调整。
下面将介绍几种常用的天线驻波比测试方法。
首先是基本的驻波比测试方法。
这种方法主要使用驻波比仪（SWR Meter）进行测量。
驻波比仪将被测试天线连接到输入端口，然后将载波信号输入到仪器的发射端口。
仪器通过分析被测试天线反射的信号与输入信号的比例关系，计算得出驻波比。
这种方法简单易行，适用于大多数常见的天线系统。
但需要注意的是，在测试之前，需要选择合适的测试频率和功率，以确保测试结果的准确性。
其次是通过天线分析仪进行驻波比测试。
天线分析仪是一种多功能测试仪器，可以对天线的各种性能进行全面测量。
在测试驻波比时，将被测试天线连接到仪器的输出端口，然后通过仪器的分析功能，测量天线反射信号和输入信号之间的功率差距，得出驻波比数值。
与驻波比仪相比，天线分析仪的测量精度更高，测试频率范围更广，且具备更多功能。
但价格较为昂贵，适合专业人士使用。
除了仪器方法，还可以采用间接测量法进行驻波比测试。
这种方法利用了天线系统中传导线的测试特性。
首先，通过特定的长度计算并制作一个马尔科尼负载（Marconi Load），将其连接到待测试天线的末端。
然后，使用驻波比仪或天线分析仪在导线上测量得到的驻波比，即可间接推算出实际待测试天线的驻波比。
这种方法实现了无需直接连接测试设备到待测试天线的快速测试，适用于一些特殊天线系统。
最后，可以通过软件仿真实现驻波比的测试和分析。
基于计算机模拟和数值计算的方法使用了一系列天线模型和电磁场仿真软件。
通过输入天线的结构参数和工作频率等信息，软件能够模拟出天线的电磁场分布，并计算得到驻波比数据。
虽然这种方法不需要实际的测试设备，但需要一定的电磁学知识和专业的仿真软件，适合研究和开发人员使用。
实验五天线的输入阻抗与驻波比测量
实验五天线的输入阻抗与驻波比测量一、实验目的1.了解单极子的阻抗特性，知道单极子阻抗的测量方法。
2.了解半波振子的阻抗特性，知道半波振子阻抗与驻波比的测量方法。
3.了解全波振子的阻抗特性，知道全波振子阻抗与驻波比的测量方法。
4.了解偶极子的阻抗特性，知道偶极子阻抗与驻波比的测量方法。
二、实验器材PNA3621及其全套附件，作地用的铝板一块，待测单极子3个，分别为Φ1，Φ3，Φ9，长度相同。
短路器一只，待测半波振子天线一个，待测全波振子天线一个，待测偶极子天线一个。
三、实验步骤1.仪器按测回损连接，按【执行】键校开路；2.接上短路器，按【执行】键校短路；3.拔下短路器，插上待测振子即可测出输入阻抗轨迹。
4.拔下短路器，接上待测半波振子天线，按菜单键将光标移到【移+】处，设置移参数据约，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。
5.拔下短路器，接上待测全波振子天线，按菜单键将光标移到【移+】处，设置移参数据约，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。
6.拔下短路器，接上待测偶极子天线，按菜单键将光标移到【移+】处，设置移参数据约，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。
四、实验记录单极子∅3：单极子∅2：单极子∅1：偶极子：半波振子：全波振子：五、实验仿真以下为实验仿真及其结果：六、实验扩展分析单极子天线是在偶极子天线的基础上发展而来的。
最初偶极子天线有两个臂，每个臂长四分之一波长，方向图类似面包圈；研究人员利用镜像原理，在单臂下面加一块金属板，变得到了单极子天线。
单极子天线很容易做成超宽带。
至于其他方面的电性能，基本与偶极子天线相似。
上图左边为单极子，右边为偶极子。
虚线根据地面作为等势面镜像而来，单极子是从中心馈电点处切去一半并相对于地面馈电的偶极子。
单极子是从中心馈电点处切去一半并相对于地面馈电的偶极子。
因此可以理解为：上半个偶极子+对称面作为接地=单极子。
由于单极子接地面就是偶极子的对称面，因此单极子馈电部分输入端的缝隙宽度只有偶极子的一半，根据电压等于电场的线积分，这导致输入电压只有偶极子的一半。
北邮电磁场与微波测量实验实验五阻抗测量及匹配技术
电磁场与微波测量实验实验五阻抗测量及匹配技术学院：电子工程学院班号：2011211204组员：执笔人：学号：2011210986一、实验目的1、掌握利用驻波测量线测量阻抗的原理和方法2、熟悉利用螺钉调配器匹配的方法3、熟悉Smith 圆图的应用二、实验内容1、在测量线给定器件的阻抗和电压驻波系数，并观察其Smith 圆图。
2、在测量线系统中测量给定器件的ZL ，并应用三螺调配器对其进行匹配，使驻波系数小于1.1。
三、实验原理1. 阻抗测量原理微波元件的阻抗参数或者天线的输入阻抗等是微波工程中的主要参数，因而阻抗测量也是重要测量内容之一。
一般情况下，测量的对象可以是膜片、螺钉、滤波器、谐振腔及其它不均匀性等。
在阻抗测量的方法中常采用测量线法。
本实验着重应用测量线技术测量终端型（等效二端网络）微波元件的阻抗。
由传输线理论可知，传输线上任一点的输入阻抗Z in 与其终端负载阻抗Z L 关系为：ltg jZ ltg j Z Z L L in ββ++=1（2.1）其中，0Z 为传输线的特性阻抗，g λπβ/2=为相移常数，l 为至终端负载的距离。
设传输线上第一个电压驻波最小点离终端负载的距离为,min l 电压驻波最小点处的输入阻抗在数值上等于1/ρ即ρ1m in=l inZ（2.2）将min l l =及ρ1=in Z 代入式（2.2），整理得：minmin1l jtg l tg j Z L βρβρ--=（2.3）所以，负载阻抗的测量实质上归结为电压驻波系数ρ及驻波相位min l 值的测量，当测出ρ及min l 后，就能由上式计算负载阻抗Z L 。
但是，这是一个复数运算，在工程上，通常由ρ和min l 从圆图上求出阻抗或导纳来。
电压驻波系数ρ的测量，已在实验一中讨论过了，现在来讨论min l 的测量方法。
由于测量线结构的限制，直接测量终端负载Z L 端面到第一个驻波最小点的距离min l 是比较困难的。
测量线法测量线式天线输入阻抗实验报告
实验报告实验一测量线法测量线式天线输入阻抗使用仪器型号和编号：（1）同轴测量线：型号（TC8D ）和编号（57 ）；（2）信号发生器：型号（DH1332T ）和编号（20080198 ）；（3）选频放大器：型号（YM389 ）和编号（11 ）；（4）被测天线负载组别（组三）；一．波导波长测量（采用交驻读数法）(1)测量读数L1A =( -- )mm; L2A =( -- ) mm; L minA =(143.44)mm;L1B =( -- )mm; L2B =( -- )mm; L minB =( 85.00)mm;λg = 2| L minA - L minB |= (116.88 ) mm; 频率换算f = （ 2.567 ）GHz；(2)计算平均值λg = ( 116.88 ) mm; 换算频率f = （ 2.567 ）GHz；二．绘画晶体管定标曲线无三．测量计算L min被测天线长度Lx（1）L1 =（ 51.58 ）mm；向负载方向，ρ1=（ 1.47）；L min=（ 151.28 ）mm；（2）L4 =（ 39.36 ）mm；向负载方向，ρ2=（ 2.1）；L min= （ 223.10 ）mm；（3）L2 =（ 31.60 ）mm；向负载方向，ρ3=（ 2.2）；L min =（ 109.00 ）mm；（4）L3 =（ 28.58 ）mm；向负载方向，ρ4=（ 1.9）；L min =（ 222.62 ）mm；（5）L5 =（ 23.40 ）mm；向负载方向，ρ5=（ 2.4）；L min =（ 121.60 ）mm；四．阻抗圆图法求Z min1．阻抗圆图计算阻抗（1）L1 =（ 51.58）mm=（0.441）λG；向负载方向，ρ1=（1.47）；Z min1 =（0.75+j0.2）Ω；（2）L4 =（ 39.36）mm=（0.337）λG；向负载方向，ρ2=（2.1）；Z min4 =（1.1+j0.8）Ω；（3）L2 =（ 31.60）mm=（0.270）λG；向负载方向，ρ3=（2.2 ）；Z min2 =（2.1+j0.5）Ω；（4）L3 =（ 28.58）mm=（0.244）λG；向负载方向，ρ4=（1.9）；Z min3 =（1.9-j0.1）Ω；（5）L5 =（ 23.40）mm=（0.200）λG；向负载方向，ρ5=（2.4）；Z min5 =（1.7-j1.1）Ω；（6）根据计算数据绘制SMITH阻抗圆图：2．公式法计算阻抗验算（1）L1 =（ 51.58）mm=（0.441）λG；向负载方向，ρ1=（1.47）；Z min1 =（0.7319 + 0.1952i）Ω；（2）L4 =（ 39.36）mm=（0.337）λG；向负载方向，ρ2=（2.1）；Z min4 =（1.0929 + 0.7881i）Ω；（3）L2 =（ 31.60）mm=（0.270）λG；向负载方向，ρ3=（2.2 ）；Z min2 =（2.0748 + 0.4503i）Ω；（4）L3 =（ 28.58）mm=（0.244）λG；向负载方向，ρ4=（1.9）；Z min3 =（1.8930 - 0.0979i）Ω；（5）L5 =（ 23.40）mm=（0.200）λG；向负载方向，ρ5=（2.4）；Z min5 =（1.6500 - 0.9618i）Ω；（6）根据计算数据绘制SMITH阻抗圆图：五．实验分析（1）根据上述的阻抗测量方法，分析测量中可能产生的误差，讨论减少误差的方法；1、人为误差。
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实验五天线的输入阻抗与驻波比测量
一、实验目的
1.了解单极子的阻抗特性，知道单极子阻抗的测量方法。
2.了解半波振子的阻抗特性，知道半波振子阻抗与驻波比的测量方法。
3.了解全波振子的阻抗特性，知道全波振子阻抗与驻波比的测量方法。
4.了解偶极子的阻抗特性，知道偶极子阻抗与驻波比的测量方法。
二、实验器材
PNA3621及其全套附件，作地用的铝板一块，待测单极子3个，分别为Φ1，Φ3，Φ9，长度相同。
短路器一只，待测半波振子天线一个，待测全波振子天线一个，待测偶极子天线一个。
三、实验步骤
1.仪器按测回损连接，按【执行】键校开路；
2.接上短路器，按【执行】键校短路；
3.拔下短路器，插上待测振子即可测出输入阻抗轨迹。
4.拔下短路器，接上待测半波振子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.184m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。
5.拔下短路器，接上待测全波振子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.133m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。
6.拔下短路器，接上待测偶极子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.074m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。
四、实验记录
单极子∅3：
单极子∅2：
单极子∅1：
偶极子：
半波振子：
全波振子：
五、实验仿真
以下为实验仿真及其结果：
六、实验扩展分析
单极子天线是在偶极子天线的基础上发展而来的。
最初偶极子天线有两个臂，每个臂长四分之一波长，方向图类似面包圈；研究人员利用镜像原理，在单臂下面加一块金属板，变得到了单极子天线。
单极子天线很容易做成超宽带。
至于其他方面的电性能，基本与偶极子天线相似。
上图左边为单极子，右边为偶极子。
虚线根据地面作为等势面镜像而来，单极子是从中心馈电点处切去一半并相对于地面馈电的偶极子。
单极子是从中心馈电点处切去一半并相对于地面馈电的偶极子。
因此可以理解为：上半个偶极子+对称面作为接地=单极子。
由于单极子接地面就是偶极子的对称面，因此单极子馈电部分输入端的缝隙宽度只有偶极子的一半，根据电压等于电场的线积分，这导致输入电压只有偶极子的一半。
又因为对称性，单极子和偶极子的电流大小相同，因此单极子的输入阻抗是偶极子的一半。
同理，辐射电阻或辐射功率也是偶极子的一半。
由于单极子只辐射上半空间，而偶极子辐射整个空间，因此单极子的方向性是偶极子的
2倍。
上半空间这两个天线方向图实际没有区别，只是如前所述当上半空间有相同的场时，对于单极子只需偶极子的一半输入功率。
因此，按照方向性系数的定义，单极子方向性是偶极子的2倍。
对于半波振子和全波振子：两臂长度相等的振子叫做对称振子。
每臂长度为四分之一波长称为半波对称振子，全长与波长相等的振子称为全波对称振子。
其中半波振子最为常用，且半波振子是研究线天线的基础：
第一、半波振子天线的是“8”字形，无副瓣，在应用中，有一定优势。
第二、半波振子在输入端，电流是波腹点，输入阻抗是73.1+42.5欧姆，通过一定的调节，容易实现谐振，能使输入阻抗为纯电阻，且易与特性阻抗为50欧姆的馈电网络匹配。
第三、当长度超过半波长时，线上出现反相电流，使得天线的方向性下降，增益降低。
七、实验小结
对于此次实验我觉得收获很多。
首先，我对天线的输入阻抗及驻波比的测量方法有了
一定的掌握并且能熟练运用实验设备。
由实验数据可以看出单极子天线在第一谐振点的频率随着天线的尺寸增大而减小，在第二谐振点由于实验误差没有得出具体规律，但理论上来说应为随尺寸增大而减小。
在应用中常用半波振子天线，应为它具有更多的优点。
另外，老师上课一直强调设备每次运用时都要进行校准，这培养了我们对实验设备进行严格按规定操作的习惯，一定程度上培养了我们做事严谨的习惯。
同时，通过实验让我们对天线有了更加感性的认识，了解了一些常见天线的工作原理，并且对其相关特性有了更加透明深刻的认识。
在课后运用CST软件进行了天线的相关仿真，进一步巩固知识。
其次，提高了我们对CST软件的应用能力，提高了熟练度。
同时对于不懂得知识善于去查找资料，培养了我们查找资料的能力。