天线实验报告(DOC)
发布时间:2020-03-05 来源:文档文库
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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):
S11ZAZ0||exp(j
ZAZ0(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)
RL20lg(||
[dB] 表1-1 工程上对天线的不同要求(供参考)
天线带宽
窄带(相对带宽5%以下)
驻波系数ρ的要求 ρ≤1.2或1.5 (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。
反射系数|Γ|的要求 反射损耗RL的要求 |Γ|≤0.09或0.2 |Γ|≤0.2或0.33 ≥21dB或14dB ≥14dB或10dB ≥10dB 宽带(相对带宽20%以下) ρ≤1.5或2 超宽带
ρ≤2或2.5,甚至更大 |Γ|≤0.33或0.43 (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r2.2)。其特性阻抗计算公式如下:
Z060bln ra (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 频率范围 频率分辨率 输出功率 回波损耗范围 驻波比范围
参数值
25MHz-4000MHz 100kHz < 0dBm 0.00-54.00dB(分辨率:0.01dB