内容发布更新时间 : 2024/5/18 5:52:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

亚美微波 YAMEI MICROWAVE

目 录

一、概述

二、微波天线主要技术参数

1．方向图 （1）方向性图 （2）方向性系数 2．天线效率

3．增益系数（增益） 4．天线阻抗 5．天线极化 6．频带宽度

三、实验用的天线－角锥喇叭天线 四、天线测量实验系统的建立

1．系统连接

2．测试实验系统的阻抗匹配情况

3．测试实验系统中两天线间距离及架设高度的选择 （1）两天线架设最小间距Vmin （2）天线架设高度 五、测量

1．天线增益系数的测量 （1）测量理论 （2）测量方法 2．天线方向性图的测量 （1）方法（一） （2）方法（二）

六、附录－同轴传输系统中微波天线测量实验

-1-

亚美微波 YAMEI MICROWAVE

微波天线测量实验

一、概述

微波天线是微波通信设备中一个重要的组成部分，微波信息的质量与天线性能密切相关。通常，微波天线都为面式天线，验证这类天线的性能，首先是通过测量来实现的。本文作为结合实验内容，对天线系统架设于调整，天线的增益系数，天线方向性图的测量实验，及实验使用的天线性能等方面内容作一些介绍。

二、微波天线主要技术参数

1． 方向性 （1）方向性图

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，天线的方向图是表征天线辐射时电磁波能量（或场强）在空间各点分布的情况，它是描 述天线的主要传输之一。

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面（E平面和H平面）内方向性图来描述。如图（1）所示：

图（1）天线方向性图

天线方向性图能直观地反映出天线辐射能量集中程度、方向性图越尖锐，表示辐射能量越集中，相反则能量分散。若天线将电磁能量均匀地向四周辐射，方向性图就变成一球面，称作无方向性，这就是一理想点源在空中辐射场。天线方 向性图可通过测试来绘制，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。通常图形方向

-2-

亚美微波 YAMEI MICROWAVE

性图有多个叶瓣，其中最大辐射方向的是叶瓣，称主瓣，其余称副瓣（或旁瓣）。在方向性图中主瓣信息是我们最关心的。

a. 方向性图主瓣宽度

方向性图主瓣宽度是指半功率点（功率下降为最大辐射方向功率一半之点）

0.5来表示，如图

之间宽度，它是由主瓣最大值“1”下降到“0.5”处两点与零点连接形成的夹角，用2θ

2所示：

图（2）

b. 方向性图主瓣零点角

如图2所示，方向性图零点角是指主瓣两侧零辐射方向之间夹角，用2θ来表示。

c. 方向性图副瓣电平

0

方向性图副瓣功率电平表示副瓣功率电平相对于主瓣功率电平的比值，一般用分贝（dB）来表示，即：

副瓣电平 ＝ 10 lg 功率方向性图副瓣最大值 dB （1）

功率方向性图主瓣最大值一般希望副瓣电平越低（即负值越大）越好。

（2）方向性系数

上述方向性图虽然一定程度上反映了天线辐射状态，但它是一个相对值，为了定量描述天线集中辐射程度，引进了方向性系数这一概念。方向性系数定义是：在同一距离及相同辐射条件下，某一天线最大辐射方向性上辐射功率密度Smax（或场强平方E2max）与无方向天线（点源）辐射功率密度S0（或场强平方E20）之比，用D来表示：

EmaxSmax D ＝ 辐射功率相同 ＝ 辐射功率相同 （2）2S0E0可见，方向性越尖锐的天线D越大，相反则D越小，若D＝1，则表示为无

2-3-