哈工大天线原理实验报告
哈工大电信学院天线技术实验报告
实验报告课程名称：天线技术院系：电子于信息工程学院班级：姓名：学号：指导教师：授课教师：试验时间：2012年6月演示实验一超宽带天线的测试一、实验目的1、了解超宽带天线的概念及特点2、了解现代天线测试系统的组成3、了解现代天线测试仪器设备及其使用方法4、了解超宽带天线的测试方法二、实验原理超宽带天线是一种具有极宽阻抗带宽的天线，其比带宽一般可以达到2：1 以上，现代超宽带天线的阻抗带宽可以达到30：1 以上，可以覆盖多个波段，能够实现传统的多个天线的功能，所以受到了研究者的广泛关注。
超宽带天线不仅需要具有极宽的阻抗带宽，即它的阻抗要在极宽的频带内保持在一个范围内，还需要具有极宽的方向图带宽、增益带宽以及极化带宽。
现代的超宽带天线还需要具有稳定的相位中心，即可以不失真地辐射时域脉冲信号。
根据以上对超宽带天线的要求，可以结合所学习的天线原理进行如下天线测试的内容：（1）天线阻抗带宽的测试：测试天线的反射系数（S11），需要用到公式（1-1）：根据公式（1-1），只要测试出来的|Γ|值低于某个特定的值，就可以说明在此条件下天线的阻抗Z A 接近于所要求的阻抗Z0（匹配），在天线工程上，Z0 通常被规定为75Ω 或者50Ω，本实验中取Z0=50Ω。
天线工程中通常使用电压驻波比（VSWR）ρ 以及回波损耗（Return Loss，RL）来描述天线的阻抗特性，它们和|Γ|的关系可以用公式（1-2）和（1-3）描述：对于不同要求的天线，对阻抗匹配的要求也不一样，该要求列于表1-1 中。
（2）主极化方向图的测试方向图的测试需要测试天线在阻抗带宽内的各个频点的远场的方向图，一般最少要测试3 个频点，即下限频点f1、上限频点f2 和中心频点f0，对于更宽的频带，要根据具体情况多测试一些频点的方向图，以便全面了解天线的参数。
在工程上，一般不需要远场的三维方向图，而只需要测试两个主平面的方向图曲线，对于线极化天线来说，这两个主平面为E 面和H 面。
哈工大电信学院天线技术实验报告
实验报告课程名称：天线技术院系：电子于信息工程学院班级：姓名：学号：指导教师：授课教师：试验时间：2012年6月演示实验一超宽带天线的测试一、实验目的1、了解超宽带天线的概念及特点2、了解现代天线测试系统的组成3、了解现代天线测试仪器设备及其使用方法4、了解超宽带天线的测试方法二、实验原理超宽带天线是一种具有极宽阻抗带宽的天线，其比带宽一般可以达到2：1 以上，现代超宽带天线的阻抗带宽可以达到30：1 以上，可以覆盖多个波段，能够实现传统的多个天线的功能，所以受到了研究者的广泛关注。
超宽带天线不仅需要具有极宽的阻抗带宽，即它的阻抗要在极宽的频带内保持在一个范围内，还需要具有极宽的方向图带宽、增益带宽以及极化带宽。
现代的超宽带天线还需要具有稳定的相位中心，即可以不失真地辐射时域脉冲信号。
根据以上对超宽带天线的要求，可以结合所学习的天线原理进行如下天线测试的内容：（1）天线阻抗带宽的测试：测试天线的反射系数（S11），需要用到公式（1-1）：根据公式（1-1），只要测试出来的|Γ|值低于某个特定的值，就可以说明在此条件下天线的阻抗Z A 接近于所要求的阻抗Z0（匹配），在天线工程上，Z0 通常被规定为75Ω 或者50Ω，本实验中取Z0=50Ω。
天线工程中通常使用电压驻波比（VSWR）ρ 以及回波损耗（Return Loss，RL）来描述天线的阻抗特性，它们和|Γ|的关系可以用公式（1-2）和（1-3）描述：对于不同要求的天线，对阻抗匹配的要求也不一样，该要求列于表1-1 中。
（2）主极化方向图的测试方向图的测试需要测试天线在阻抗带宽内的各个频点的远场的方向图，一般最少要测试3 个频点，即下限频点f1、上限频点f2 和中心频点f0，对于更宽的频带，要根据具体情况多测试一些频点的方向图，以便全面了解天线的参数。
在工程上，一般不需要远场的三维方向图，而只需要测试两个主平面的方向图曲线，对于线极化天线来说，这两个主平面为E 面和H 面。
天线实验报告(DOC)
实验一 半波振子天线的制作与测试一、实验目的1、掌握50欧姆同轴电缆与SMA 连接器的连接方法。
2、掌握半波振子天线的制作方法。
3、掌握使用“天馈线测试仪”测试天线VSWR 和回波损耗的方法。
4、掌握采用“天馈线测试仪” 测试电缆损耗的方法。
二、实验原理（1）天线阻抗带宽的测试 测试天线的反射系数（S 11），需要用到公式（1-1）：)ex p(||011θj Z Z Z Z S A A Γ=+-=（1-1）根据公式（1-1），只要测试出来的|Γ|值低于某个特定的值，就可以说明在此条件下天线的阻抗Z A 接近于所要求的阻抗Z 0（匹配），在天线工程上，Z 0通常被规定为75Ω或者50Ω，本实验中取Z 0=50Ω。
天线工程中通常使用电压驻波比（VSWR ）ρ以及回波损耗（Return Loss ，RL ）来描述天线的阻抗特性，它们和|Γ|的关系可以用公式（1-2）和（1-3）描述：||1||1Γ-Γ+=ρ（1-2）|)lg(|20Γ-=RL [dB]（1-3）对于不同要求的天线，对阻抗匹配的要求也不一样，该要求列于表1-1中。
表1-1 工程上对天线的不同要求（供参考）天线带宽驻波系数ρ的要求 反射系数|Γ|的要求 反射损耗RL 的要求 窄带（相对带宽5%以下）ρ≤1.2或1.5|Γ|≤0.09或0.2 ≥21dB 或14dB 宽带（相对带宽20%以下） ρ≤1.5或2 |Γ|≤0.2或0.33≥14dB 或10dB 超宽带ρ≤2或2.5，甚至更大 |Γ|≤0.33或0.43≥10dB（2）同轴电缆的特性阻抗本实验采用50欧姆同轴电缆，其外皮和内芯为金属，中间填充聚四氟乙烯介质（相对介电常数 2.2r ε=）。
其特性阻抗计算公式如下：060ln r b Z a ε⎛⎫=⎪⎝⎭（1-4）式中 a ——内芯直径； b ——外皮内直径。
三、实验仪器（1）Anritsu S331D天馈线测试仪图1-1 Anritsu S331D天馈线测试仪表1-2 Anritsu S331D天馈线测试仪主要性能指标参数名称参数值频率范围25MHz-4000MHz频率分辨率100kHz输出功率< 0dBm回波损耗范围0.00-54.00dB（分辨率：0.01dB）驻波比范围0.00-65.00 （分辨率：0.01）（2）50欧姆同轴电缆、SMA连接器、热塑管、直径2.5mm和0.5mm铜丝、泡沫（用于支撑和固定天线）和酒精棉等。
天线的测试方法和原理
天线的测试方法和原理一、开头最近在研究天线的测试方法和原理，发现了一些挺有趣的事情呢。
天线这个东西啊，其实在我们日常生活中到处都是。
就像咱们家里的电视，没有天线（或者现在的数字天线设备），可能就收不到几个台，画面还模糊得不行。
这天线到底是怎么回事儿，它的测试方法背后又有哪些原理呢？今天来和大家好好聊一聊。
二、内容展开咱们先来说说天线的工作原理吧。
你可以简单把天线想象成是一个在无线世界里的“嘴巴”和“耳朵”。
它既能发送电波信号（说话），又能接收电波信号（听话）。
那这些电波信号其实就是一种看不见、摸不着的电磁波，就像海洋里的水波一样，在空气中传播。
当天线要发送信号的时候，就像我们在池塘里扔一颗小石子，会激起一圈圈的水波向四周扩散，天线就是这个把电信号以电磁波形式向外扩散的源头；而天线接收信号的时候呢，反过来看就像在水里放置了一个很灵敏的探测器，当那些水波（电磁波）碰到探测器（天线）的时候，就能获取振动的信息，天线就能接收到信号啦。
那怎么知道这个“嘴巴”和“耳朵”好不好使呢？这就涉及到天线的测试方法了。
比如在测量天线的增益这个指标时，说得直白一点，就是看这个天线是不是能让信号变得更强或者说收集信号的能力有多强。
这就好像你在一个很吵的地方听人说话，带一个好的助听器（类似好的天线在接收信号）就能让声音听起来更清楚，而这个助听器（天线）增强声音的程度就是增益的一个类似概念。
在测试的时候，我们会利用一些专业的仪器在特定的环境下进行测量。
说到这里，你可能会问，那什么叫做特定的环境啊？通常呢，在实验室测试天线的时候，要避免周围其他物体的干扰。
就像我们想要真正听到某个人说话，如果周围有太多杂音（其他干扰电波），那就很难分辨清楚了。
所以测试环境要尽量纯净。
比如说测试的场地周围可能会设置一些电磁屏蔽装置，防止外界电磁场的入侵。
其实我一开始也不明白为什么要花这么大力气搞测试环境，后来看到其实一旦有外界干扰，测试的数据就会偏差很大，得出来的结果就不准了。
天线研究报告
天线研究报告1. 引言天线是无线通信系统中的重要组成部分，其作用是将电磁波从传输线（如电缆）中转换为空中的电磁波，或者将空中的电磁波转换为传输线中的电磁波。
天线的设计和研究对于提高无线通信系统的性能至关重要。
本报告将对天线的研究进行概述，并介绍一些常见的天线类型和应用场景。
2. 天线的基本原理天线的基本原理是根据远场近似下的Maxwell方程组解，通过适当设计的导体结构来辐射或接收电磁波。
天线可以根据处理的波束方向和频率范围进行分类。
常见的天线类型包括： - 简单天线：如偶极子天线，非常适合工作在理想频率。
- 多频段天线：由多个简单天线组成，可以同时工作在多个频段。
- 方向性天线：通过减少辐射功率到特定方向外，降低其他方向的功率传输。
- 定向天线：通过通过形成一个窄波束，在某个方向上具有高增益。
3. 常见的天线设计3.1 偶极子天线偶极子天线是最简单的天线类型之一，由两根长度为λ/2的导线组成，其中λ是工作频率的波长。
偶极子天线的设计具有广泛的应用，包括无线通信、广播和雷达系统。
3.2 射频饰面天线射频饰面天线是一种采用导电饰面作为天线元素的创新设计。
通过设计导电饰面的形状和排列方式，可以获得更好的辐射特性。
射频饰面天线广泛应用于智能手机和无线通信设备中，提供更稳定和高效的无线通信性能。
3.3 微带贴片天线微带贴片天线是一种非常薄小的天线，可以在微型设备中方便地安装和集成。
微带贴片天线由一片金属贴片和一块底板组成，通过微带线连接到射频设备。
微带贴片天线在移动通信设备、卫星通信和雷达系统中得到广泛的应用。
4. 天线性能评估天线性能评估是天线研究中的重要一环，常见的评估指标包括辐射效率、增益、方向性和带宽。
辐射效率是指天线将输入功率转化为辐射功率的能力，通常以百分比表示。
增益是指天线辐射功率相对于参考天线（如理想偶极子天线）的增加倍数。
方向性是指天线辐射功率在不同方向上的分布，通常以来向性图表示。
天线实验报告误差分析
天线实验报告误差分析一、引言天线是无线通信系统中非常重要的组成部分，其性能直接影响到通信质量。
在天线设计和测试过程中，误差是无法避免的。
本文将对天线实验报告中的误差进行分析，并探讨其对天线性能的影响。
二、误差来源及分类在天线实验中，误差可以来源于多个方面，主要包括以下几个方面：1. 天线制造误差天线的制造过程中存在一定的误差，如天线的制造材料、加工工艺等都会对天线性能产生影响。
这类误差通常表现为天线的频率响应不符合理论值，天线增益不稳定等。
2. 环境误差天线实验通常在室外进行，而室外环境是非常复杂和多变的。
大气条件、地物遮挡等因素都会对天线的测试结果产生影响。
这类误差通常表现为天线增益与距离的关系不符合理论预期，信号传输的可靠性下降等。
3. 测量误差天线测试是一个精密的过程，通常需要使用专业的测试设备进行测量。
测量设备的精度、稳定性等都会对测量结果产生误差。
同时，测量过程中也存在人为误差，如操作不规范、测量方式选择不当等。
三、误差分析及影响误差的存在会直接影响到天线的性能和功能。
下面将针对不同的误差来源进行分析：1. 天线制造误差天线制造误差是由于制造过程中的不完美造成的。
例如天线的外形尺寸、材料参数等与设计要求的差异都会使得天线的实际性能与理论值产生误差。
这会导致天线的频率响应不合理，增益不稳定等问题。
对于需要高精度的天线应用，天线制造误差可能导致性能无法达到要求，需要进行更加精确的制造工艺。
2. 环境误差环境误差是由于实验环境的不完善造成的。
例如天线测试时的大气条件、地物遮挡等因素都会对测量结果产生影响。
这会导致天线增益与距离关系不合理，信号传输的可靠性下降等问题。
在实际应用中，我们需要对环境误差进行适当的修正和补偿，以尽可能减小其对天线性能的影响。
3. 测量误差测量误差是由于测量设备和操作过程中的不完美造成的。
例如测量设备的精度、稳定性等都会对测量结果产生误差。
同时，操作者的不规范操作也会导致测量误差，比如测量位置选择不当、测量参数设置错误等。
哈工大电磁场实验报告
哈工大电磁场实验报告电磁波波动特性的实验研究1．实验目的无线电的使用频率在不断提高，微波（超高频），由于它的波长短、频率高、方向性强，所以广泛的应用在雷达、遥控、电视、射电天文学、接力通讯和卫星通讯等方面。
微波通常指分米波、毫米波的电磁波，它的频率极高，一般在300~300000兆赫，所以有关微波的产生、放大、发射、接收、测量、传输等和一般的无线电波不尽相同。
在微波技术中，需要微波电子管、晶体管、波导、同轴线和一些诸如衰减器，谐振腔等特殊元件。
从电磁波的本质来说，微波也具有波动的共同特点，如反射、折射、衍射、干涉、偏振等。
我们根据它们的这种共同的通性，以及微波波长接近光波波长的特点，模仿光学实验的方法，来做电磁波波动特性的实验。
我们的实验目的是，以微波作波源，用模拟光学实验的方法，来研究电磁波所具有的传递能量和波动的特性。
2．微波实验主要仪器简介1）三厘米固态信号源三厘米固态信号源结构简单、体积小、重量轻、输出功率大、性能稳定、携带使用方便。
主要技术指标：工作频率范围：9370±50MHz 在工作频率范围内，输出功率≥20mW工作模式：等幅波、方波输入电源：220V±10%2）微波分度计其总体结构如图1-1所示，可分为三个部分。
1、发射部分它是由固定臂及臂上的发射喇叭和可变衰减器组成，其微波信号是由三厘米固态信号发生器经同轴电缆馈电送至发射天线。
2、接收部分它由可绕中心轴转动的悬臂和臂上端的接收喇叭，检波器组成。
3、在两喇叭之间的中心轴自由转动的圆形小平台，平台被均分为360等分。
图1-1（一）电磁波的反射实验1、实验目的任何波动现象（无论是机械波、光波、无线电波），在波前进的过程中如遇到障碍物，波就要发生反射。
本实验就是要研究微波在金属平板上发生反射时所遵守的波的反射定律。
2、实验原理电磁波从某一入射角i射到两种不同介质的分界面上时，其反射波总是按照反射角等于入射角的规律反射回来。
天线振动实验报告总结
天线振动实验报告总结
根据对天线振动实验的观察与总结，我们可以得出以下结论：
1. 实验目的：通过观察天线在电磁波作用下的振动情况，探究电磁波对天线的影响，以及天线振动与电磁波之间的关系。
2. 实验步骤：首先，我们准备了一根天线，并将其固定在一个实验装置上；然后，我们给天线连接电源，产生一定频率的电磁波；接着，我们观察和记录了天线在电磁波作用下的振动情况，并进行了多组实验，以得到可靠的数据。
3. 实验结果：通过多组实验数据的分析，我们发现天线的振动情况与电磁波的频率密切相关。
当电磁波的频率与天线的固有频率相同时，天线将会出现共振现象，振动幅度明显增大；而当电磁波的频率偏离天线的固有频率时，天线的振动幅度逐渐减小。
4. 实验结论：从实验结果可以得出结论，电磁波的频率对天线的振动情况有明显的影响，而天线的振动也会对电磁波的传播产生一定影响。
通过实验观察发现，当电磁波与天线的固有频率相同时，能够产生共振现象，增强电磁波的能量传输效果；而当电磁波的频率偏离天线的固有频率时，天线的振动幅度减小，电磁波的传输效果减弱。
5. 实验拓展：除了探究电磁波对天线的振动影响外，我们可以进一步拓展实验，研究天线参数（如长度、形状、材料等）对天线振动的影响。
这样可以更深入地理解天线振动的原理及其
在通信领域的应用。
总之，通过天线振动实验，我们探究了电磁波与天线之间的关系，发现电磁波的频率会显著影响天线的振动情况。
这些研究对于电磁学和通信工程领域具有一定的理论和实践意义。
天线技术实验报告
天线技术实验报告天线技术实验报告引言：天线作为无线通信系统中的重要组成部分，其性能对通信质量和系统可靠性有着重要影响。
本次实验旨在通过对不同天线类型及其参数的实际测量和分析，探究天线技术在无线通信中的应用和优化方法。
一、实验目的本次实验的主要目的是：1. 了解不同类型的天线结构和工作原理；2. 掌握天线参数的测量方法；3. 分析不同天线参数对通信系统性能的影响；4. 探索天线技术在无线通信中的应用和优化方法。
二、实验装置和方法1. 实验装置：本次实验使用的主要装置有：信号发生器、功率计、频谱分析仪、天线测试仪等。
其中，天线测试仪用于测量天线的增益、辐射方向性和驻波比等参数。
2. 实验方法：2.1 天线增益测量：将待测天线与信号发生器和功率计连接，通过改变信号发生器的输出功率，测量不同功率下天线的辐射功率和输入功率，计算得到天线的增益。
2.2 天线方向性测量：将天线测试仪与待测天线连接，将天线测试仪旋转一周，并记录不同角度下的辐射功率。
通过分析这些数据，可以得到天线的辐射方向性。
2.3 天线驻波比测量：将天线与频谱分析仪连接，通过测量不同频率下的反射功率和传输功率，计算得到天线的驻波比。
三、实验结果与分析3.1 天线增益测量结果：通过实验测量，我们得到了不同类型天线的增益数据。
其中，Yagi天线的增益最高，达到了10dB，而全向天线的增益较低，只有2dB左右。
这说明在特定应用场景下，选择合适的天线类型可以提高通信系统的传输距离和信号质量。
3.2 天线方向性测量结果：通过实验测量，我们得到了不同天线在不同角度下的辐射功率数据。
通过分析这些数据，我们可以得到天线的辐射方向性。
例如，定向天线在特定方向上的辐射功率较高，而全向天线在各个方向上的辐射功率相对均匀。
根据实际需求，选择合适的天线方向性可以提高通信系统的覆盖范围和抗干扰能力。
3.3 天线驻波比测量结果：通过实验测量，我们得到了不同频率下天线的反射功率和传输功率数据。
天线实验报告(DOC)
天线实验报告(DOC)实验一 半波振子天线的制作与测试一、实验目的1、掌握50欧姆同轴电缆与SMA 连接器的连接方法。
2、掌握半波振子天线的制作方法。
3、掌握使用“天馈线测试仪”测试天线VSWR 和回波损耗的方法。
4、掌握采用“天馈线测试仪” 测试电缆损耗的方法。
二、实验原理（1）天线阻抗带宽的测试测试天线的反射系数（S 11），需要用到公式（1-1）： )ex p(||0011θj Z Z Z Z S A A Γ=+-= （1-1）根据公式（1-1），只要测试出来的|Γ|值低于某个特定的值，就可以说明在此条件下天线的阻抗Z A 接近于所要求的阻抗Z 0（匹配），在天线工程上，Z 0通常被规定为75Ω或者50Ω，本实验中取Z 0=50Ω。
天线工程中通常使用电压驻波比（VSWR ）ρ以及回波损耗（Return Loss ，RL ）来描述天线的阻抗特性，它们和|Γ|的关系可以用公式（1-2）和（1-3）描述：||1||1Γ-Γ+=ρ （1-2） |)lg(|20Γ-=RL [dB]（1-3） 对于不同要求的天线，对阻抗匹配的要求也不一样，该要求列于表1-1中。
表1-1 工程上对天线的不同要求（供参考）（2）同轴电缆的特性阻抗本实验采用50欧姆同轴电缆，其外皮和内芯为金属，中间填充聚四氟乙烯介质（相对介电常数2.2r ε=）。
其特性阻抗计算公式如下：0b Z a ⎛⎫= ⎪⎝⎭ （1-4）式中 a ——内芯直径；b ——外皮内直径。
三、实验仪器（1）Anritsu S331D 天馈线测试仪图1-1 Anritsu S331D天馈线测试仪表1-2 Anritsu S331D天馈线测试仪主要性能指标参数名称参数值频率范围25MHz-4000MHz频率分辨率100kHz输出功率< 0dBm回波损耗范围0.00-54.00dB（分辨率：0.01dB）驻波比范围0.00-65.00 （分辨率：0.01）（2）50欧姆同轴电缆、SMA连接器、热塑管、直径2.5mm和0.5mm铜丝、泡沫（用于支撑和固定天线）和酒精棉等。
哈工大电波传播实验报告
一、实验目的1. 了解电磁波的基本特性和传播规律。
2. 掌握电波传播实验的基本原理和方法。
3. 通过实验验证电磁波在均匀介质和非均匀介质中的传播特性。
4. 熟悉电波传播测量仪器的使用。
二、实验原理电磁波是一种电场和磁场相互垂直、同时与传播方向垂直的波动。
在均匀介质中，电磁波的传播速度为常数，且与传播方向无关。
而在非均匀介质中，电磁波的传播速度会因介质的不均匀性而发生变化。
本实验主要研究电磁波在均匀介质和非均匀介质中的传播特性，包括：1. 电磁波在均匀介质中的传播速度。
2. 电磁波在非均匀介质中的折射和反射现象。
3. 电磁波的衰减和相速度。
三、实验仪器与设备1. 电磁波传播实验装置：包括发射天线、接收天线、信号发生器、功率计、衰减器、电波传播测量仪等。
2. 测量仪器：示波器、频率计、电平计等。
四、实验步骤1. 准备实验装置：将发射天线、接收天线、信号发生器、功率计、衰减器等连接好，确保电路连接正确。
2. 设置实验参数：根据实验要求，设置信号发生器的频率、幅度等参数，调整衰减器的衰减值。
3. 测量电磁波在均匀介质中的传播速度：- 将发射天线和接收天线放置在同一水平面上，保持一定距离。
- 打开信号发生器，调整频率和幅度，使发射天线产生电磁波。
- 观察接收天线接收到的信号强度，记录数据。
- 重复实验，改变距离，记录数据。
- 根据实验数据，计算电磁波在均匀介质中的传播速度。
4. 测量电磁波在非均匀介质中的折射和反射现象：- 将发射天线和接收天线放置在两个不同介质的交界面上。
- 打开信号发生器，调整频率和幅度，使发射天线产生电磁波。
- 观察接收天线接收到的信号强度和相位，记录数据。
- 重复实验，改变介质，记录数据。
- 根据实验数据，分析电磁波在非均匀介质中的折射和反射现象。
5. 测量电磁波的衰减和相速度：- 将发射天线和接收天线放置在同一水平面上，保持一定距离。
- 打开信号发生器，调整频率和幅度，使发射天线产生电磁波。
天线实验报告(DOC)
实验一 半波振子天线的制作与测试一、实验目的1、掌握50欧姆同轴电缆与SMA 连接器的连接方法。
2、掌握半波振子天线的制作方法。
3、掌握使用“天馈线测试仪”测试天线VSWR 和回波损耗的方法。
4、掌握采用“天馈线测试仪” 测试电缆损耗的方法。
二、实验原理（1）天线阻抗带宽的测试 测试天线的反射系数（S 11），需要用到公式（1-1）：)ex p(||011θj Z Z Z Z S A A Γ=+-=（1-1）根据公式（1-1），只要测试出来的|Γ|值低于某个特定的值，就可以说明在此条件下天线的阻抗Z A 接近于所要求的阻抗Z 0（匹配），在天线工程上，Z 0通常被规定为75Ω或者50Ω，本实验中取Z 0=50Ω。
天线工程中通常使用电压驻波比（VSWR ）ρ以及回波损耗（Return Loss ，RL ）来描述天线的阻抗特性，它们和|Γ|的关系可以用公式（1-2）和（1-3）描述：||1||1Γ-Γ+=ρ（1-2）|)lg(|20Γ-=RL [dB]（1-3）对于不同要求的天线，对阻抗匹配的要求也不一样，该要求列于表1-1中。
表1-1 工程上对天线的不同要求（供参考）（2）同轴电缆的特性阻抗本实验采用50欧姆同轴电缆，其外皮和内芯为金属，中间填充聚四氟乙烯介质（相对介电常数 2.2r ε=）。
其特性阻抗计算公式如下：0b Z a ⎛⎫=⎪⎝⎭（1-4）式中 a ——内芯直径； b ——外皮内直径。
三、实验仪器（1）Anritsu S331D天馈线测试仪图1-1 Anritsu S331D天馈线测试仪表1-2 Anritsu S331D天馈线测试仪主要性能指标参数名称参数值频率范围25MHz-4000MHz频率分辨率100kHz输出功率< 0dBm回波损耗范围0.00-54.00dB（分辨率：0.01dB）驻波比范围0.00-65.00 （分辨率：0.01）撑和固定天线）和酒精棉等。
（3）工具，主要包括：裁纸刀、尖嘴钳子、斜口钳子、砂纸、挫、尺和电烙铁等。
天线实验报告
天线实验报告天线实验报告引言：天线是无线通信系统中不可或缺的重要组成部分，它起着收发信号的关键作用。
在本次实验中，我们将对不同类型的天线进行测试和比较，以评估它们的性能和适用范围。
通过实验数据的分析，我们可以更好地了解天线的特性和优劣，为无线通信系统的设计和优化提供有益的参考。
一、天线类型1.1 定向天线定向天线是一种具有较高增益的天线，它能够将信号的主要能量定向发送或接收到特定的方向。
在实验中，我们使用了一款定向天线进行测试，并记录了其接收到的信号强度和方向。
通过比较不同方向上的信号强度，我们可以确定定向天线的辐射方向和覆盖范围。
1.2 环形天线环形天线是一种常用于无线通信系统的全向天线，它具有较为均匀的辐射特性。
在实验中，我们测试了环形天线的辐射图案和信号覆盖范围。
通过测量不同方向上的信号强度，我们可以评估环形天线的全向性能和辐射效果。
二、实验过程2.1 实验设备我们使用了一台信号发生器、一台功率计、一台频谱分析仪和一台天线测试仪作为实验设备。
信号发生器用于产生特定频率和幅度的信号，功率计用于测量信号的功率，频谱分析仪用于分析信号的频谱特性，而天线测试仪则用于测量天线的增益和辐射特性。
2.2 测试步骤首先，我们将信号发生器连接到天线测试仪，设置特定的频率和功率。
然后，将天线与天线测试仪相连，并将其放置在指定的位置。
接下来，我们使用功率计和频谱分析仪分别测量信号的功率和频谱特性。
通过调整天线的方向和位置，我们记录了不同条件下的信号强度和辐射图案。
三、实验结果3.1 定向天线测试结果通过实验数据的分析，我们发现定向天线在特定方向上的信号强度明显高于其他方向。
这表明定向天线具有较好的定向性能，适用于需要远距离传输和高增益的场景。
然而，在非指向性需求较强的应用中，定向天线的使用可能会受到限制。
3.2 环形天线测试结果与定向天线相比，环形天线在不同方向上的信号强度相对均匀。
这使得环形天线适用于需要全向覆盖和较小增益要求的场景，例如室内无线通信系统。
哈工大无线定位原理与技术实验报告
无线电定位原理与技术实验报告课程名称：无线电定位原理与应用院系：电子工程系班级：1305203姓名：黄晓明、大头光学号：指导教师：张云实验时间：12周周二，13周周二实验成绩：电信学院实验一 调频法测距实验2.1 实验要求1.掌握调频法测距原理2.利用给定的仿真信号通过MA TLAB 编程计算线性调频信号的参数（带宽，中心频率，时宽，调频斜率）并计算目标的距离。
2.2 线性调频脉冲测距实验图2-1 线性调频信号与反射回波反射回波相对于发射的线性调频信号产生了固定时延或固定频差F ∆。
假设目标处于静止状态，总的频偏F ∆为2R F cα∆=（2.1）根据该式可以反推出距离R 。
图1线性调频信号与反射回波时域图图2混频后频谱图图3根据公式2c FR α∆=(2.2)解得R=750m ，与5us 延迟一致。
积化和差公式：1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++-(2.3)实验二 连续波雷达测速实验3.1 实验要求1. 掌握雷达测速原理。
2. 了解连续波雷达测速实验仪器原理及使用。
3. 采集运动物体回波数据，并在PC 机使用Matlab 对实验数据进行分析。
4. 使用Matlab 对实验数据进行分析，得到回波多普勒频率和目标速度。
3.2 雷达测速原理00022d r vf v f f f f c v c --⎛⎫=-=≈ ⎪+⎝⎭（如果v c <<）图3-1 多普勒效应3.2 连续波雷达测速实验仪器连续波发射机混频器放大滤波测速传感器AD 采集串行接口PC 机图3-2 连续波雷达测速实验仪器原理框图图3-3 连续波雷达内部原理图图3-4 测速雷达与采集板3.3 I Q正交双通道图3-5 IQ 正交双通道处理积化和差公式如下：1cos sin [sin()sin()]21cos cos [cos()cos()]2αβαβαβαβαβαβ=+--=++-(3.1)所以信号格式()()signal signal I j signal Q =-⨯(3.2)I 路信号相位领先Q 路信号π/2。
天线技术实验报告..
Harbin Institute of Technology天线技术实验报告姓名：班级：学号：院系：电信学院2014年5月实验一 天线方向图的测量一、 实验目的1、 通过实验掌握天线方向图测量的一般方法。
2、 喇叭口径尺寸对方向图影响，E 面、角锥喇叭与圆锥喇叭的比较。
二、 实验设备发射源：信号发生器、测量线、被测天线、发射天线、天线转台、检波器或微波小功率计等。
测量装置如图1所示。
发射天线 接收天线图1 天线方向图测试系统在接收端如有功率计，可直接用它测而不必用检波器，根据条件而定。
三、 实验原理测量方法：1、固定天线法：被测天线不动以它为圆心在等圆周上测得场强的方式。
2、旋转天线法：标准天线不动为发射天线，而待测天线为接收天线，而自身自旋一周所测的方向图。
本实验采用的是旋转天线的方法。
测量步骤：无论是固定测量或者旋转天线法，他们都是可动天线每改变一个角度（2°）记录下来一个数值（检波器或小功率计指示），改变一周即得到360度范围内的方向图。
测量要求：①测量天线时，收发天线应该保持水平和垂直方向上的对齐；②调节发射天线的衰减，使接受天线上的感应电流大于60mA ，以保证测得方向图的明显；③在旋转天线的测量平面时，应该将收发天线同时旋转，避免产生极化垂直的问题，使得无法测量。
四、 实验步骤固定在旋转盘上，待测天线旋转一周所测数据。
1、把待测天线即3公分波长的角锥喇叭固定在微波分光议的旋转盘上，再将标准喇叭固定在信号发生器上面，首先计算出两喇叭之间距离，其装置如图所示：发送接收图3 角锥喇叭实验装置2、首先将发射旋钮拨至等幅位置，这是接收端的指示器微安表应有指示，其大小可通过调整发射端的衰减，使得接收的指示器指针可达60-80uA左右。
3、使两喇叭在同一直线上而且在同一平面内。
4、测量：首先记下接收端微安表指示值，向左半平面旋转接收喇叭，每旋转一度，记下相应的电流表的指示，直到显示为零，然后向右半平面旋转，记下相应的数据，在坐标纸上画出方向图，计算出半功率角宽度，及有关角锥喇叭的各种参数。
天线实验报告（共10篇）
天线实验报告(共10篇)天线实验报告实验一半波振子天线的制作与测试一、实验目的1、掌握50欧姆同轴电缆与SMA连接器的连接方法。
2、掌握半波振子天线的制作方法。
3、掌握使用“天馈线测试仪”测试天线VSWR和回波损耗的方法。
4、掌握采用“天馈线测试仪”测试电缆损耗的方法。
二、实验原理（1）天线阻抗带宽的测试测试天线的反射系数（S11），需要用到公式（1-1）：S11?ZA?Z0?|?|exp(j?) ZA?Z0（1-1）根据公式（1-1），只要测试出来的|Γ|值低于某个特定的值，就可以说明在此条件下天线的阻抗ZA接近于所要求的阻抗Z0（匹配），在天线工程上，Z0通常被规定为75Ω或者50Ω，本实验中取Z0=50Ω。
天线工程中通常使用电压驻波比（VSWR）ρ以及回波损耗（Return Loss，RL）来描述天线的阻抗特性，它们和|Γ|的关系可以用公式（1-2）和（1-3）描述：??1?|?| 1?|?|（1-2） RL??20lg(|?|) [dB]表1-1 工程上对天线的不同要求（供参考）（1-3）对于不同要求的天线，对阻抗匹配的要求也不一样，该要求列于表1-1中。
（2）同轴电缆的特性阻抗本实验采用50欧姆同轴电缆，其外皮和内芯为金属，中间填充聚四氟乙烯介质（相对介电常数?r?2.2）。
其特性阻抗计算公式如下：Z0??b??? ?a?（1-4）式中a——内芯直径；b——外皮内直径。
三、实验仪器（1）Aitsu S331D天馈线测试仪图1-1 Aitsu S331D天馈线测试仪表1-2 Aitsu S331D天馈线测试仪主要性能指标撑和固定天线）和酒精棉等。
（3）工具，主要包括：裁纸刀、尖嘴钳子、斜口钳子、砂纸、挫、尺和电烙铁等。
四、实验步骤1、半波振子天线的制作制作天线时要主要安全，使用电烙铁和裁纸刀时应倍加注意。
（1）截取一段长度为10cm的50欧姆同轴电缆。
（2）用裁纸刀将电缆两端蓝色的电缆护套各剥去3cm。
天线原理实验报告
Harbin Institute of Technology天线原理实验报告课程名称：天线原理院系：电信学院班级：姓名：学号：同组人：指导教师：刘北佳实验时间：2015/5/13实验成绩：哈尔滨工业大学一、实验目的1.掌握喇叭天线的结构、分类和特性参数。
2.掌握天线方向图的意义和测量方法。
3.对比分析几种天线的辐射特性和性能。
二、实验原理1.天线电参数天线电参数主要包括：方向图、方向性系数、有效长度、增益、效率、输入阻抗、极化、频带宽度。
1）方向图：天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角坐标分布的图形，称为辐射方向图或辐射波瓣图。
2）方向性系数：在相同辐射功率，相同距离情况下，天线在某方向上的辐射功率密度与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度之比。
3）有效长度：在保持天线最大辐射场强不变的情况下，假设天线上的电流为均匀分布时的等效长度。
4）增益：在相同输入功率，相同距离情况下，天线在某方向上的辐射功率密度与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度之比。
5）效率：天线将导波能量转换成电波能量的有效程度。
6）输入阻抗：天线输入端呈现的阻抗值。
7）极化：天线在给定空间方向上远区无线电波的极化，即时变电场矢量端点运动轨迹的形状、取向和旋转方向。
8）频带宽度：天线电参数保持在要求范围内的工作频率范围。
2.喇叭天线喇叭天线由逐渐张开的波导构成。
按口径形状可分为矩形喇叭天线与圆形喇叭天线等。
波导终端开口原则上可构成波导辐射器，由于口径尺寸小，产生的波束过宽；另外，波导终端尺寸的突变除产生高次模外，反射较大，与波导匹配不良。
为改善这种情况，可使波导尺寸加大，以便减少反射，又可在较大口径上使波束变窄。
3.方向图测量（测试环境、最小测试距离、极化）测试环境：最理想的场地是自由空间，可以通过微波暗室来模拟，本次实验在实验室进行测量，测量过程中存在一定干扰；最小测试距离：实际测量中，发射天线到接收天线距离有限，为保证测量精度需规定被测天线入射波的幅度、相位条件来确定最小测试距离；极化：天线在给定空间方向上远区无线电波的极化，通常指天线在其最大辐射方向上的极化。
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Harbin Institute of Technology天线原理实验报告课程名称：天线原理院系：电信学院班级：姓名：学号：指导教师：实验时间：实验成绩：哈尔滨工业大学一、实验目的1.掌握喇叭天线的原理。
2.掌握天线方向图等电参数的意义。
3.掌握天线测试方法。
二、实验原理1.天线电参数(1).发射天线电参数:a.方向图：天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角坐标分布的图形。
b.方向性系数：在相同辐射功率，相同距离情况下，天线在该方向上的辐射功率密度Smax与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度S0之比值。
c.有效长度：在保持该天线最大辐射场强不变的条件下，假设天线上的电流均匀分布时的等效长度。
d.天线效率：表征天线将高频电流或导波能量转换为无线电波能量的有效程度。
e.天线增益：在相同输入功率、相同距离条件下，天线在最大辐射方向上的功率密度Smax与无方向性天线在该方向上的功率密度S0之比值。
f.输入阻抗：天线输入端呈现的阻抗值。
g.极化：天线的极化是指该天线在给定空间方向上远区无线电波的极化。
h.频带宽度：天线电参数保持在规定的技术要求范围内的工作频率范围。
(2).接收天线电参数:除了上述参数以外，接收天线还有一些特有的电参数：等效面积和等效噪声温度。
a.等效面积：天线的极化与来波极化匹配，且负载与天线阻抗共轭匹配的最佳状态下，天线在该方向上所接收的功率与入射电波功率密度之比。
b.等效噪声温度：描述天线向接收机输送噪声功率的参数。
2.喇叭天线由逐渐张开的波导构成，是一种应用广泛的微波天线。
按口径形状可分为矩形喇叭天线与圆形喇叭天线等。
波导终端开口原则上可构成波导辐射器，由于口径尺寸小，产生的波束过宽；另外，波导终端尺寸的突变除产生高次模外，反射较大，与波导匹配不良。
为改善这种情况，可使波导尺寸加大，以便减少反射，又可在较大口径上使波束变窄。
(1).H面扇形喇叭：若保持矩形波导窄边尺寸不变，逐渐张开宽边可得H面扇形喇叭。
(2).E面扇形喇叭：若保持矩形波导宽边尺寸不变，逐渐张开窄边可得H面扇形喇叭。
(3).角锥喇叭：矩形波导宽边和窄边同时张开所形成的。
(4).圆锥喇叭：圆波导半径逐渐张开形成。
3.方向图测量（测试环境、最小测试距离、极化）测试环境：最理想的场地是自由空间，可以通过微波暗室来模拟，本次实验在实验室进行测量，测量过程中由于各种反射折射及其他无线电波的干扰，对实验结果有一定干扰。
最小测试距离：实际测量中，发射天线到接收天线距离有限，为保证测量精度需规定被测天线入射波的幅度、相位条件来确定最小测试距离。
极化：天线在给定空间方向上远区无线电波的极化，通常指天线在其最大辐射方向上的极化。
天线不能接收与其正交的极化分量，只有天线极化与来波极化一致时为极化匹配，接收机才可获得最大功率，极化失配时需乘以失配因子。
4.E面、H面、主瓣宽度等概念(1).E面：通过最大辐射方向并与电场矢量平行的平面。
(2).H面：通过最大辐射方向并与磁场矢量平行的平面。
(3).天线的极坐标方向图呈波瓣形。
最大的波瓣叫做主瓣，其余的叫副瓣或旁瓣,与主瓣相反方向上的副瓣叫后瓣。
a.零功率点波瓣宽度：是指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。
b.半功率点波瓣宽度：是指主瓣最大值两边场强等于最大场强的倍的两辐射方向之间的夹角。
波瓣参数是辐射能量在空间分布的一种表征。
三、实验仪器发射喇叭天线：楔形角锥喇叭接收喇叭天线：H面扇形喇叭、E面扇形喇叭、楔形角锥喇叭、圆锥喇叭功率显示器：电源、工作盘四、实验步骤(1).将发射角锥喇叭天线与接收喇叭天线（E面扇形喇叭）垂直固定于工作盘，使其在同一高度，并对准开口测E面方向图。
(2).左右旋转接收喇叭天线同时观察功率表找到最大值点，将该点对准刻度盘0°。
(3).向左旋转转盘，每转1°读一次示数并记录，读到电流变不再有示数显示为止。
(4).刻度盘归零，向右旋转转盘步骤同上一步。
(5).接收喇叭天线换成其他类型，测出数据，步骤同上。
(6).用matlab将所得数据换算成dB值并进行归一化处理。
在OriginPro上输入数据，画出极坐标图。
五、实验数据六、实验结果各图如下七、实验总结通过本次实验，对天线的原理有了更深刻的理解。
试验中我们小组对四种不同的喇叭天线进行了功率测量，并且通过将实验数据导入软件来观测了天线的方向图。
通过对实验原理的学习和测量的结果的分析，可以看出E面和H面的辐射场分别与天线开口口径存在线性关系，所以可以通过调整天线口径大小从来调整天线的辐射方向图的主瓣的宽度，从而满足不同的需求。
虽然实验中由于实验设备互相干扰等实验环境因素导致实验结果与理论间确实存在一定的差距，但仍在误差允许的范围内，可以认为实验是成功的。
希望自己在今后可以通过实验得到更多的提升。
演示实验1．通过观看“微波暗室测试天线”视频教学内容你了解了几个问题？将这些问题概括出来并作简要回答。
(1).微波暗室构成：屏蔽室：由屏蔽壳体、屏蔽门、通风波导窗及各类电源滤波器等组成，其中门的造价最高。
吸波材料：锥形含碳海绵吸波材料，锥形含碳海绵吸波材料是由聚氨脂泡沫塑料在碳胶溶液中渗透而成。
具有较好的阻燃特性。
其它：主要有信号传输板、转台、天线、监控系统等。
(2).功能：提供人为空旷的“自由空间”条件，用吸波材料来制造一个封闭空间，这样就可在暗室内制造出一个纯净的电磁环境。
在暗室内做天线、雷达等无线通讯产品和电子产品测试可以免受杂波干扰,提高被测设备的测试精度和效率。
(3).工作原理：根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率吸波材料引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
2．通过观看“矢量网络分析仪的使用”视频教学内容你了解了几个问题？将这些问题概括出来并作简要回答。
(1).什么是矢量网络分析仪？矢量网络分析仪器是一种电磁波能量的测试设备。
矢量网络分析仪的原理与使用力直接决于系统的动态范围指标。
相位波动参数的测试是利用矢量网络分析仪的电子延迟功能来实现的。
(2).为何矢量网络分析仪这么贵？矢量网络分析仪除信号捕获分析外还提供了一个操作系统，上面安装了一些软件。
矢量网络分析仪功能很多，被称为“仪器之王”，是射频微波领域的万用表，对使用者的专业技术要求还是比较高的；矢网主要是根据频率来划分的，频率越高，价格自然就越高。
但我觉得可以把很多功能放到外接PC机上，比如处理分析这类，完全可以依靠外界操作系统及其它软件来处理。
(3).工作原理：矢量网络分析仪本身自带了一个信号发生器，可以对一个频段进行频率扫描。
如果是单端口测量的话，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度和相位，以判断出阻抗或者反射情况。
而对于双端口测量，则还可以测量传输参数。
由于受分布参数等影响明显，所以网络分析仪使用之前必须进行校准。
3．我们使用的矢量网络分析仪可以测试二端口网络的S参数，试采用矢量网络分析仪设计一个天线方向图测试系统，并说明测试方法。
(1).测试系统：(2).测试方法：在室外远距离测试时，通常采用分体式矢量网络分析仪的方案进行测试，如图2所示。
其原理为：在进行传输参数测试时，主控计算机通过总线接口控制转台和分体式矢网协调工作，根据天线在不同转动角度时测得的传输参数最终计算出天线的方向性特性参数，外部锁相，收发分置的方式来进行测试。
发射端的合成信号源输出的微波信号经微波放大器送至发射天线发射出去，测试天线和参考天线所接收信号分别送到测试混频组件和参考混频组建与本振信号进行混频，产生中频信号，参考中频信号通过电缆回送到天线测试装置中的中频放大电路进行放大后，送到AV3630型四通道幅相接收机。
测试中频信号通过使用一对双工器经测试混频组件的本振馈送电缆回送到天线测试装置中的中频放大电路进行放大，然后才送到AV3630型四通道幅相接收机中。
4．试采用矢量网络分析仪和标准增益天线及其他辅助天线设计一个天线增益测试系统，并说明测试方法。
用比较法来测量天线增益，用一个增益已知的天线作标准天线，通过与标准天线的比较来测量天线的增益。
然后再通过矢量网络分析仪来对增益测量进行误差分析，通常情况下，大多数的矢量网络分析仪通过S11比值测量来进行时域变换测量。
S11反射测量不是简单的显示A或B接收机接收到的反射信号的大小，它显示测量接收机与参考接收机之间的比值测量结果。
此外S11比值测量能通过校准去除系统误差，这对时域测量特别重要，因为通过校准建立了测量参考平面，校准点变成了时间轴的零点，所有的时间和距离数据都以这个点为参考点。
这样时间和幅度数据都因经过了校准而非常精确。
5．如何通过矢量网络分析仪测试得到S参数计算待测天线的输入阻抗？(1).原理框图：(2).测试方法：先将被测天线安装符合测量环境要求的空间，将矢量网络分析仪开机，预热15~30分钟，对矢量网络分析仪端口1进行校准，较准时按照仪器提示分别用短路器、开路器和匹配器进行校准，再将网络分析仪测试端口与被测天线相接，选择阻抗测试功能，在显示屏上利用标志（Maker）独处被测天线的输入阻抗值并记录。