一、系統描述 天線實驗系統是主要面向高等院校通信工程、電子工程、電磁場與微波技術等電子信息類專業開設的《微波技術》、《射頻與微波電路》、《天線與電波傳播》、《微波通信》、《微波測量》等課程的課內實驗及課程設計、集中綜合性實驗、畢業設計等研發生產的。 該教學系統以天線實驗測量儀為核心，以Smith圓圖為顯示界面，對射頻、微波及天線系統的反射、傳輸特性進行全面測試，其反射測試包括：駐波、回損、阻抗、反射、相位、電長度；傳輸測試包括幅頻特性、插損、相位、增益、群時延；此外還包括天線方向圖測試，故障定位測試。 該系統兼顧理論驗證與工程設計，解決學生們學習理論課的困難，并盡最大可能培養他們對微波電路系統的設計及綜合調試、測試能力。就業市場的競爭日趨激烈，對于學生設計能力的要求也越來越高。該系統采用以驗證性、測試性實驗為基礎，設計性、綜合性及研究創新性實驗為進階的實驗教學改革思路，符合高等教育對實踐教學環節的最新要求。 一般來說微波實驗室投資巨大，如何進行資源的合理利用，如何使得投資最大限度的發揮作用，是高校實驗室建設的出發點。在本系統實驗教學方法和手段上，配置國產自主研發的天線實驗測量儀進行系統S參數綜合測試。天線實驗測量儀測試功能強大，是射頻、微波測試的主要儀器，它不但滿足教師的科研開發，也使學生了解微波通用器件的基本測量方法，更直觀的理解所學過的內容；使學生了解天線方向圖以及增益等參數的測試，鞏固所學的知識，是走上工作崗位前的演練。 射頻實驗的安排，就是要使得不熟悉射頻技術的人，通過實驗來加深對原理及概念的理解以及對測試方法和測試技術的掌握。并進而掌握其測量與設計的方法。 二、實驗內容介紹 a.……………天線的輸入阻抗與駐波比的測試 理解天線的輸入阻抗與駐波比的概念；通過天線的輸入阻抗與駐波比的測試實驗，理解由于天線的形狀及尺寸不同，會導致天線性能的變化。 實驗 一 單極子天線的阻抗測試 實驗 二 環天線的輸入阻抗測試 實驗 三 半波振子的輸入阻抗與駐波比的測試 實驗 四 全波振子的輸入阻抗與駐波比的測試 實驗 五 偶極子的輸入阻抗與駐波比的測試 實驗 六 縫天線的輸入阻抗與駐波比的測試 實驗 七 對數周期天線的輸入阻抗與駐波比的測試 實驗 八 印刷振子的輸入阻抗與駐波比的測試 實驗 九 八木天線的駐波比的測試 實驗 十 螺線天線的輸入阻抗與駐波比的測試 實驗十一 磁介貼片天線的輸入阻抗與駐波比的測試 b.……………兩天線法測天線增益 理解天線的增益的概念,掌握測量天線增益方法。 實驗十二 半波振子天線增益的測試 實驗十三 測瓷介質貼片天線增益的測試 c.……………天線方向圖測試 理解天線方向圖的意義,掌握測量不同天線方向圖的方法。 實驗十四 測八木天線的方向圖 實驗十五 測環天線的方向圖 實驗十六 測對數周期天線的方向圖 實驗十七 測磁介貼片天線的方向圖 實驗十八 測螺線天線的方向圖 實驗十九 測半波振子天線的方向圖 實驗二十 測全波振子天線的方向圖 實驗二十一 測偶極子天線的方向圖 實驗二十二 測縫天線的方向圖 d.……………圓極化天線的測試 了解圓極化天線的軸比及旋向的概念,了解圓極化天線的軸比及旋向的測試方法。 實驗二十三 測瓷介質天線的軸比 實驗二十四 判別瓷介質貼片天線圓極化的旋向 三、系統特色介紹 1、由于射頻（RF）和微波的快速發展，射頻與天線測量實驗系統的頻率設定在三代通信的中心頻率2GHz左右,學生們在熟悉、了解和精通后非常有利于將來盡快找到專業對口的工作崗位并很快適應，也有助于提高學生的就業成功率。 2、考慮到高等教育在實踐環節的設計性、綜合性及研究創新性，所用的微波器件均是真實的微波器件。天線轉臺與天線實驗測量儀構成的方向圖測試系統，可以對天線的方向性特性進行分析及設計，提高學生的設計及動手能力。 3、相關配套測量儀器為具有自主知識產權的天線實驗測量儀（帶轉臺及方向圖測試軟件），對這種基礎的專業測量儀器的熟悉、了解和精通，非常有利于學生將來工作時能很快上手。 4、天線實驗系統不僅使學生學會天線方向圖、增益等參數的基本設計及測量方法，提高對微波系統的分析與綜合能力，還可以滿足教師的科研與開發。 四、系統配套設備 1、天線實驗測量儀 南京普納科技設備有限公司 型號：PNA3730（PNA3732）。用途：本儀器是一種輕便臺式自動天線實驗測量儀，能對各種單或雙端口器件的全部復數（矢量）參數進行測試與打印，適合于廣播、電視、通訊（信）、雷達等設備中的天饋系統及其它微波、射頻元器件、放大器的研發、制造、調試、驗收及運維。 另外天線實驗測量儀也可當掃頻信號源使用。 性能簡介： ·頻率范圍：30MHz～1600MHz ·取樣變頻外差式接收：靈敏度-90dBm,動態范圍80dB ·分辨率與不確定度：
小插損分辨率為0.01dB，不確定度在50dB內為±0.2dB±(dB值)的4%;
小反射分辨率為0.002，小反射不確定度約為±0.01;
相位分辨率為0.1°,不確定度約為±5°/幅值 · 數字式頻率綜合跳頻,跳頻速度約為每秒10點 ·具有阻抗圓圖測試功能,圓圖分4檔顯示,匹配狀態、阻抗性質一目了然 ·能測某些元器件的回損或駐波比,有1～1.05/1.25/2.25/∞四檔駐波比顯示 ·有相損畫面能測插損與相移，相位并有平移展開功能 ·能測1ns～40μs的群時延（分12檔） ·反射電橋定向性≥40dB ·50Ω負載回損≥40dB ·時域故障定位功能，能撿查同軸電纜的故障位置，測出電長度 ·RS-232接口輸出數據到計算機 ·波瓣自動記錄功能：能測一般中等增益天線的幅度與相位方向圖，有直角坐標也有極坐標，一度一記，轉速每分鐘360°,轉臺承載能力約30公斤。
2、天線實驗箱：樣品天線一覽表 序號 名 稱 工作頻率(MHz) 數量 特點與用途 1 Φ1 單極子天線 1 全波時長度長阻抗高 Φ3 單極子天線 1 全波時長度中阻抗中 Φ9 單極子天線 1 全波時長度短阻抗低 2 環天線 1 測屏蔽度時用作拾取天線 3 半波振子天線 1550～1600 2 水平極化標準增益天線 4 偶極子天線 1550～1600 1 垂直極化標準增益天線 5 全波振子天線 1500～1600 1 U頻段電視發射天線 6 印刷振子天線 1550～1600 1 陣列天線陣元 7 縫天線 1570～1580 1 U頻段電視發射天線 8 八木天線 1550～1600 1 窄帶輕便定向天線 9 對數周期天線 900～1600 1 寬帶定向天線 10 螺線天線 1100～1600 2 左右旋螺線天線各一 11 瓷介貼片天線 1570～1580 2 右旋圓極化對空天線  |
