大连理工大学
实验名称：课程名称：电磁场与微波技术实验
专 业： 电子信息工程英强
班 级： 电英1201
学 号： 201281387
学生姓名： 于滢
同组人姓名： 赵雪铭
年 月 日
大连理工大学预习报告
学 院： 信息与通信工程学院 专业： 电子信息工程英强 班级： 电英1201 姓 名： 于滢 学号： 201281387 实验台： 同组人名：
实验一 天线方向性图的测量
一、实验目的与要求
1．了解角锥喇叭天线方向图的特点
2．学习天线方向图的测量方法和绘制方法。
二、实验内容与原理
1、实验内容
1) 观察E 面喇叭天线的全方向性图变化情况；
2) 测量E 面喇叭天线的主瓣方向性图；
3) 测量E 面喇叭天线的半功率角；
4) 测量E 面喇叭天线的最大副瓣电平。
2、实验原理
在工程应用中，天线的基本功能是将馈线传输的电磁波变为自由空间传播的电磁波，其方向图是表征天线辐射时电磁波能量(或场强) 在空间各点的分布情况，是衡量天线性能的重要图形，从天线方向图上观察到天线的各项参数。因此，天线方向图的测量是工程应用中最基本的测量。
通常天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也司“用作接收天线，同一天线作为发射或接收的基本特性参数保持不变，这就是天线的互易定理。
天线的方向性图是一个立体图形，它的特性可以用两个互相垂直的平西(E平西和H 平西) 内方向性图来描述。表示接收天线距发射天线在一固定距离处的辐射场强或能流密度的相对大小与空间方向关系的图形；方向性图越尖锐，表示辐射能量越集中，相反则能量越分散。 表示辐射场强大小与空间方向关系的方向图称为场强振幅方向图(简称为场强方向图，或进一步简称为方向性图) ，用对数表示的辐射强度与空间方向关系的称为对数(或dB) 方向图；而表示能流密度大小与空间方向关系的称为功率方向图。一般情况下，方向图是三维的空间图形，比较复杂。实际应用中为了简化起见，一般只要绘出两个相互正交的有代表性的主平面的平面
方向图。
天线方向性图可通过测量来绘制，如测得的是功率，即可绘出功率方向性图，如测得的是场强，则绘出场强方向性图，但两者图形形状是完全一样的。平西方向图的主要参数有：最大福射方向，主瓣半功净瓣宽、1/10功率瓣宽、零功率瓣宽，旁瓣位置、旁瓣电平(SLL)，前后比(F/B)等，瓣宽一般以度来表示。
根据天线互易原理，把被测天线作为接收天线，当天线沿水平方向360”旋转时，在不同方位上接收能量的多少(终端指示仪表读数的大小) ，就反映了该天线在这个方位上方向图的变化规律。当测量另外一个特征面上的方向图时要把收、发天线同时旋转90度，以保证收、发极化的一致性。
三、实验主要仪器设备
1．微波分光仪DH926B 一套(喇叭天线，2.5mm 玻璃板，金属全反射板，3mm 有机玻璃介质板) ；
2．2、3cm 固态信号源DH1121B 一台；
3．uA 表一只。
详细的仪器设备介绍参见附录1：主要仪器与装置介绍。
四、实验步骤及操作方法
1．按照图1-2所示天线方向性图的测量原理图，连接好测试系统。首先使两个天线正对，并处于同一水平面上，打开信号源使发射系统正常工作（3cm 固态信号源设定在交流显示、等幅T. 作状），使接收喇叭能够收到电磁波（微安表有指示值），注意：用可变衰减器来控制邮表的最大读数（通常将最大值设置在满量程的80%处）。
2．首先将接收天线连同测试转台先按顺时针方向旋转半周，然后再按反时针方向旋转半周观察主瓣、副瓣的大致分布情况，并读取主瓣两侧最小点之间的夹角，以便在测量主瓣方向性图时确定读数密度。
3．把天线调整到最大接收位置，然后每隔一定的角度（在主瓣最大点附近的角度间隔可适当地取密些），读取并记录在相应的方向上的邮表的读数。
1）注意：在接收系统中，晶体检波器为平方律检波器，因此检波输出的值为发射波功率的相对值，所测得的方向性图应为功率方向性图。
2）如果要绘制电场方向性图，则需把测得数据的方根值对最大值归一化，来获得电场方向性图。最后把测得的实验数据及计算值列入表1-1中。
4．在完成天线方向性图的数据测量之后，再测试确定天线的半功率角。其方法是将接收天线放回原点找出并记录主瓣最大功率值；然后旋转天线转台使微安表指示值下降到最大功率值的1/2处停止旋转，读取并记录天线转台的偏转角度；用同样的方法，再沿反方向旋转天线转台，使微安表指示值下降到最大功率值的1/2处，读取并记录天线转台的偏转角度，两次读数之差即为测得的天线半功率角。
注意：实验测试中，在旋转天线转台时务必保持发射天线的相对位置不变，否则要重新开始测量。
大连理工大学
实验名称：课程名称：电磁场与微波技术实验
专 业： 电子信息工程英强
班 级： 电英1201
学 号： 201281387
学生姓名： 于滢
同组人姓名： 赵雪铭
年 月 日
大连理工大学预习报告
学 院： 信息与通信工程学院 专业： 电子信息工程英强 班级： 电英1201 姓 名： 于滢 学号： 201281387 实验台： 同组人名：
实验一 天线方向性图的测量
一、实验目的与要求
1．了解角锥喇叭天线方向图的特点
2．学习天线方向图的测量方法和绘制方法。
二、实验内容与原理
1、实验内容
1) 观察E 面喇叭天线的全方向性图变化情况；
2) 测量E 面喇叭天线的主瓣方向性图；
3) 测量E 面喇叭天线的半功率角；
4) 测量E 面喇叭天线的最大副瓣电平。
2、实验原理
在工程应用中，天线的基本功能是将馈线传输的电磁波变为自由空间传播的电磁波，其方向图是表征天线辐射时电磁波能量(或场强) 在空间各点的分布情况，是衡量天线性能的重要图形，从天线方向图上观察到天线的各项参数。因此，天线方向图的测量是工程应用中最基本的测量。
通常天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也司“用作接收天线，同一天线作为发射或接收的基本特性参数保持不变，这就是天线的互易定理。
天线的方向性图是一个立体图形，它的特性可以用两个互相垂直的平西(E平西和H 平西) 内方向性图来描述。表示接收天线距发射天线在一固定距离处的辐射场强或能流密度的相对大小与空间方向关系的图形；方向性图越尖锐，表示辐射能量越集中，相反则能量越分散。 表示辐射场强大小与空间方向关系的方向图称为场强振幅方向图(简称为场强方向图，或进一步简称为方向性图) ，用对数表示的辐射强度与空间方向关系的称为对数(或dB) 方向图；而表示能流密度大小与空间方向关系的称为功率方向图。一般情况下，方向图是三维的空间图形，比较复杂。实际应用中为了简化起见，一般只要绘出两个相互正交的有代表性的主平面的平面
方向图。
天线方向性图可通过测量来绘制，如测得的是功率，即可绘出功率方向性图，如测得的是场强，则绘出场强方向性图，但两者图形形状是完全一样的。平西方向图的主要参数有：最大福射方向，主瓣半功净瓣宽、1/10功率瓣宽、零功率瓣宽，旁瓣位置、旁瓣电平(SLL)，前后比(F/B)等，瓣宽一般以度来表示。
根据天线互易原理，把被测天线作为接收天线，当天线沿水平方向360”旋转时，在不同方位上接收能量的多少(终端指示仪表读数的大小) ，就反映了该天线在这个方位上方向图的变化规律。当测量另外一个特征面上的方向图时要把收、发天线同时旋转90度，以保证收、发极化的一致性。
三、实验主要仪器设备
1．微波分光仪DH926B 一套(喇叭天线，2.5mm 玻璃板，金属全反射板，3mm 有机玻璃介质板) ；
2．2、3cm 固态信号源DH1121B 一台；
3．uA 表一只。
详细的仪器设备介绍参见附录1：主要仪器与装置介绍。
四、实验步骤及操作方法
1．按照图1-2所示天线方向性图的测量原理图，连接好测试系统。首先使两个天线正对，并处于同一水平面上，打开信号源使发射系统正常工作（3cm 固态信号源设定在交流显示、等幅T. 作状），使接收喇叭能够收到电磁波（微安表有指示值），注意：用可变衰减器来控制邮表的最大读数（通常将最大值设置在满量程的80%处）。
2．首先将接收天线连同测试转台先按顺时针方向旋转半周，然后再按反时针方向旋转半周观察主瓣、副瓣的大致分布情况，并读取主瓣两侧最小点之间的夹角，以便在测量主瓣方向性图时确定读数密度。
3．把天线调整到最大接收位置，然后每隔一定的角度（在主瓣最大点附近的角度间隔可适当地取密些），读取并记录在相应的方向上的邮表的读数。
1）注意：在接收系统中，晶体检波器为平方律检波器，因此检波输出的值为发射波功率的相对值，所测得的方向性图应为功率方向性图。
2）如果要绘制电场方向性图，则需把测得数据的方根值对最大值归一化，来获得电场方向性图。最后把测得的实验数据及计算值列入表1-1中。
4．在完成天线方向性图的数据测量之后，再测试确定天线的半功率角。其方法是将接收天线放回原点找出并记录主瓣最大功率值；然后旋转天线转台使微安表指示值下降到最大功率值的1/2处停止旋转，读取并记录天线转台的偏转角度；用同样的方法，再沿反方向旋转天线转台，使微安表指示值下降到最大功率值的1/2处，读取并记录天线转台的偏转角度，两次读数之差即为测得的天线半功率角。
注意：实验测试中，在旋转天线转台时务必保持发射天线的相对位置不变，否则要重新开始测量。