电磁场与微波测量设计实验.docx

电磁场与微波测量设计实验电磁场与微波测量实验总结和设计姓名:学号:班级:学院:电子工程学院日期:2012年5月电磁场与微波测量实验总结到此为止,本学期电磁场与微波测量的实验基本就结束了。从开始的基础实验,到最后的设计实验,我们觉得收获了很多。最重要的是,我们了解了如何进行简单的电磁场和微波测量,在此之前,我们并没有了解过类似的知识,也并没有过类似的实验经验。每一次实验都要首先弄懂实验原理,学****使用测量仪器,进行实验,数据统计和数据处理分析,在每个环节我们都有可能卡壳,但是我们最终完成了要求的所有内容,不得不说是自己的一次超越。做完了这几次实验,总体感觉电磁场的实验比较简单,而微波测量实验稍难。我想这和我对知识的理解和掌握程度有关。由于曾经对电磁场的学****和理解比较深入,而微波更多的是一知半解。这让我认识到理论是实践的基础,在我以后的学****中应该同样的注重理论知识的理解掌握。在本学期实验即将完成之际,我想向曾经给我帮助和支持的人们表示衷心的感谢。感谢我的指导老师赵同刚老师,赵老师在不顾辛苦和压力的情况下,不厌其烦的给我们讲解每一个实验的原理、过程、注意事项等,让我们能够顺利的完成基础实验,同时对于一些基本的实验相关的技术有了一定的了解,为后续的实验打下了良好的基础。还要感谢所有帮助我给我提出宝贵建议的老师和同学,我的学业能有目前的成绩是受益于大家,再次表达我衷心的感激之情。下面在本学期电磁场和微波测量实验的基础上提出以下实验,请老师多多指导。设计实验课题天线返回损耗测量实验目的:一、了解天线的基础知识。二、了解常见的天线结构。三、利用频谱仪测量天线的返回损耗实验原理:天线是射频系统中不可缺少的组成部分,其主要功能是将电磁波发射至空气中或从空气中接收电磁波,相当于射频发射接收电路与空气的信号耦合器。合适的天线可以改善信号分布增大信噪比、克服覆盖范围内辐射效率定义为式中,Pr为天线辐射出的功率,单位为W;Pi为馈入天线的功率,单位为W。辐射方向图:用一极坐标图来表示天线的辐射场强度与辐射功率的分布,如图1所示。图2-1辐射方向图半功率角的定义如图2-2所示。(a)按电场定义(b)按功率定义图2半功率波束宽度旁瓣:在主辐射波瓣旁,还有许多副瓣,沿角度方向展开如图3所示。其中HPBW为半功率波束宽度,辐射最大功率下降3dB时的角度;FNBW为第一零点波束宽度;SLL为旁瓣高度,辐射最大功率与最大旁瓣的差。图3主瓣与旁瓣方向系数D定义为式中,Pmax为最大功率密度,单位为W/m2;Pav为平均辐射功率密度,单位为W/m2。天线增益G定义为式中,Pr为被测天线距离R处所接收到的功率密度,单位为W/m2;Pi为全向性天线距离R处所接到的功率密度,单位为W/m2。增益为G的天线距离R处的功率密度应为接收功率密度,即天线输入阻抗Zin定义为式中,U为在馈入点上的射频电压;I为在馈入点上的射频电流。天