微帶天線實驗報告

1、微波與天線實驗報告實驗名稱：微帶天線（Microstrip Antenna）實驗指導(dǎo)：黎鵬老師學院：信息學院專業(yè)：通信國防一、實驗?zāi)康模?.了解天線之基原理與微帶天線的設(shè)計方法。2.利用實驗?zāi)＝M的實際測量得以了解微帶天線的特性。二、預(yù)習內(nèi)容：1 熟悉天線的理論知識。2 熟悉天線設(shè)計的理論知識。三、實驗設(shè)備： 項次設(shè)備名稱數(shù)量備注1MOTECH RF2000 測量儀1套亦可用網(wǎng)絡(luò)分析儀2微帶天線模組1組RF2KM10-1A RF2KM10-2A350 BNC及1M BNC 連接線4條CA-1、CA-2 、CA-3、CA-44直流電源連接線1條DC-15 MICROWAVE軟件1套微波軟件四、理論

2、分析：天線基本原理：天線的主要功能是將電磁波發(fā)射至空氣中或從空氣中接收電磁波。所以天線亦可視為射頻發(fā)收電路與空氣的信號耦合器。在射頻應(yīng)用上，天線的類型與結(jié)構(gòu)有許多種類。就波長特性分有八分之一波長、四分之一波長、半波天線；就結(jié)構(gòu)分，常見有單極型（Monopole）、雙極型（Dipole）、喇叭型（Horn）、拋物型（Parabolic Disc）、角型（Corrner）、螺旋型（Helix）、介電質(zhì)平面型（Dielectric Patch）及陣列型（Array）天線。（一） 天線特性參數(shù)1. 天線增益（Antenna GainG）： 其中 G天線增益 P與測量天線距離R處所接收到的功率密度，Wa

3、tt / m2Pisotropic 與全向性天線距離R處所接收到的功率密度,Watt / m22. 天線輸入阻抗（Antenna Input ImpedanceZin）： 其中 Zin天線輸入阻抗V在饋入點上的射頻電壓I在饋入點上的射頻電流以偶極天線為例，其阻抗由中心處73變化到末端為2500。3. 輻射阻抗（Radiation ResistanceRrad）： 其中Pav天線平均輻射功率，Wi 饋入天線的有效電流，AI在饋入點上的射頻電流對一半波長天線而言，其輻射阻抗為73。4. 輻射效率（Radiation Efficiency r ）： 其中Pradiated由天線幅射出的功率，WPin

4、put由饋入天線的功率，W5. 輻射場型（Radiation Pattern）天線的電場強度與輻射功率的分布可利用一極坐標圖來表示。6. 半功率角（Radiation Beam Width）7. 方向系數(shù)（DirectivityD）： 其中Pmax最大功率密度，W/m2 Pinput平均幅射功率密度，W/m2五、實驗結(jié)果分析1. 版圖設(shè)計2. S參數(shù)分析頻率設(shè)置 Sweep1 1-5GHz count 200 Sweep2 2.3-2.7GHz count 5從S參數(shù)的分析結(jié)果可以看出該微帶天線的中心頻率為2.10GHz。3. Smith 原圖分析Freq 2.3-2.7GHz從Smith原圖可以看出輸入主抗為1+1.5j - 1-1.5j Ohm。4. Animation5. layout 3D實驗總結(jié)根據(jù)仿真結(jié)果看：基本滿足了實驗的性能要求，頻率在2.10GH