實(shí)驗(yàn)五天線的輸入阻抗與駐波比測(cè)量

實(shí)驗(yàn)五天線的輸入阻抗與駐波比測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈫螛O子的阻抗特性，明白單極子阻抗的測(cè)量方式。了解半波振子的阻抗特性，明白半波振子阻抗與駐波比的測(cè)量方式。了解全波振子的阻抗特性，明白全波振子阻抗與駐波比的測(cè)量方式。了解偶極子的阻抗特性，明白偶極子阻抗與駐波比的測(cè)量方式。二、實(shí)驗(yàn)器材PNA3621及其全套附件，作地用的鋁板一塊，待測(cè)單極子3個(gè)，另U離為①1,①3,①9，長(zhǎng)度相同。短路器一只，待測(cè)半波振子天線一個(gè)，待測(cè)全波振子天線一個(gè)，待測(cè)偶極子天線一個(gè)。三、實(shí)驗(yàn)步驟儀器按測(cè)回?fù)p連接，按【執(zhí)行】鍵校開(kāi)路；接上短路器，按【執(zhí)行】鍵校短路；拔下短路器，插上待測(cè)振子即可測(cè)出輸入阻抗軌跡。拔下短路器，接上待測(cè)半波振子天線，按菜單鍵將光標(biāo)移到【移+】處，設(shè)置移參數(shù)據(jù)約，再將光標(biāo)上移到【矢量】處，按【執(zhí)行】鍵。拔下短路器，接上待測(cè)全波振子天線，按菜單鍵將光標(biāo)移到【移+】處，設(shè)置移參數(shù)據(jù)約，再將光標(biāo)上移到【矢量】處，按【執(zhí)行】鍵。拔下短路器，接上待測(cè)偶極子天線，按菜單鍵將光標(biāo)移到【移+】處，設(shè)置移參數(shù)據(jù)約，再將光標(biāo)上移到【矢量】處，按【執(zhí)行】鍵。四、實(shí)驗(yàn)記錄

單極子f(MHz)R]f(MHz)R①113501800①311252000①91025650偶極子f(MHz)R]f(MHz)R223502550半波振子f(MHz)1R1f(MHz)2R223902510全波振子f(MHz)1R1f(MHz)2R223602410單極子03：?jiǎn)螛O子02:單極子1：偶極子：半波振子：全波振子：五、實(shí)驗(yàn)仿真以下為實(shí)驗(yàn)仿真及其結(jié)果：六、實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展分析單極子天線是在偶極子天線的基礎(chǔ)上進(jìn)展而來(lái)的。最初偶極子天線有兩個(gè)臂，每一個(gè)臂長(zhǎng)四分之一波長(zhǎng)，方向圖類(lèi)似面包圈；研究人員利用鏡像原理，在單臂下面加一塊金屬板，變?nèi)〉昧藛螛O子天線。單極子天線很容易做成超寬帶。至于其他方面的電性能，大體與偶極子天線相似。上圖左側(cè)為單極子，右邊為偶極子。虛線依照地面作為等勢(shì)面鏡像而來(lái)，單極子是從中心饋電點(diǎn)處切去一半并相關(guān)于地面饋電的偶極子。單極子是從中心饋電點(diǎn)處切去一半并相關(guān)于地面饋電的偶極子。因此能夠明白得為：上半個(gè)偶極子+對(duì)稱(chēng)面作為接地=單極子。由于單極子接地面確實(shí)是偶極子的對(duì)稱(chēng)面，因此單極子饋電部份輸入端的裂縫寬度只有偶極子的一半，依照電壓等于電場(chǎng)的線積分，這致使輸入電壓只有偶極子的一半。又因?yàn)閷?duì)稱(chēng)性，單極子和偶極子的電流大小相同，因此單極子的輸入阻抗是偶極子的一半。同理，輻射電阻或輻射功率也是偶極子的一半。由于單極子只輻射上半空間，而偶極子輻射整個(gè)空間，因此單極子的方向性是偶極子的2倍。上半空間這兩個(gè)天線方向圖實(shí)際沒(méi)有區(qū)別，只是如前所述當(dāng)上半空間有相同的場(chǎng)時(shí)，關(guān)于單極子只需偶極子的一半輸入功率。因此，依照方向性系數(shù)的概念，單極子方向性是偶極子的2倍。關(guān)于半波振子和全波振子：兩臂長(zhǎng)度相等的振子叫做對(duì)稱(chēng)振子。每臂長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)稱(chēng)為半波對(duì)稱(chēng)振子，全長(zhǎng)與波長(zhǎng)相等的振子稱(chēng)為全波對(duì)稱(chēng)振子。其中半波振子最為經(jīng)常使用，且半波振子是研究線天線的基礎(chǔ)：第一、半波振子天線的是“8”字形，無(wú)副瓣，在應(yīng)用中，有必然優(yōu)勢(shì)。第二、半波振子在輸入端，電流是波腹點(diǎn)，輸入阻抗是+歐姆，通過(guò)必然的調(diào)劑，容易實(shí)現(xiàn)諧振，能使輸入阻抗為純電阻，且易與特性阻抗為50歐姆的饋電網(wǎng)絡(luò)匹配。第三、當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò)半波長(zhǎng)時(shí)，線上顯現(xiàn)反相電流，使得天線的方向性下降，增益降低。七、實(shí)驗(yàn)小結(jié)關(guān)于這次實(shí)驗(yàn)我感覺(jué)收成很多。第一，我對(duì)天線的輸入阻抗及駐波比的測(cè)量方式有了必然的把握而且能熟練運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)備。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠看出單極子天線在第一諧振點(diǎn)的頻率隨著天線的尺寸增大而減小，在第二諧振點(diǎn)由于實(shí)驗(yàn)誤差沒(méi)有得出具體規(guī)律，但理論上來(lái)講應(yīng)為隨尺寸增大而減小。在應(yīng)用中經(jīng)常使用半波振子天線，應(yīng)為它具有更多的優(yōu)勢(shì)。另外，教師上課一直強(qiáng)調(diào)設(shè)備每次運(yùn)歷時(shí)都要進(jìn)行校準(zhǔn)，這培育了咱們對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格按規(guī)定操作的適應(yīng)，必然程度上培育了咱們做事嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪m應(yīng)。同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓咱們對(duì)天線有了加倍感性的熟悉，了解了一些常見(jiàn)天線的工作原理，而且對(duì)其相關(guān)特性有了加倍透明深刻的熟