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一、系統(tǒng)描述

天線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)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(shù)等電子信息類專業(yè)開設(shè)的《微波技術(shù)》、《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(nèi)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)、集中綜合性實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等研發(fā)生產(chǎn)的。

該教學(xué)系統(tǒng)以天線實(shí)驗(yàn)測量儀為核心，以Smith圓圖為顯示界面，對(duì)射頻、微波及天線系統(tǒng)的反射、傳輸特性進(jìn)行全面測試，其反射測試包括：駐波、回?fù)p、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(shí)延；此外還包括天線方向圖測試，故障定位測試。

該系統(tǒng)兼顧理論驗(yàn)證與工程設(shè)計(jì)，解決學(xué)生們學(xué)習(xí)理論課的困難，并盡最大可能培養(yǎng)他們對(duì)微波電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及綜合調(diào)試、測試能力。就業(yè)市場的競爭日趨激烈，對(duì)于學(xué)生設(shè)計(jì)能力的要求也越來越高。該系統(tǒng)采用以驗(yàn)證性、測試性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)性、綜合性及研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為進(jìn)階的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路，符合高等教育對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的最新要求。

一般來說微波實(shí)驗(yàn)室投資巨大，如何進(jìn)行資源的合理利用，如何使得投資最大限度的發(fā)揮作用，是高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)。在本系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段上，配置國產(chǎn)自主研發(fā)的天線實(shí)驗(yàn)測量儀進(jìn)行系統(tǒng)S參數(shù)綜合測試。天線實(shí)驗(yàn)測量儀測試功能強(qiáng)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(fā)，也使學(xué)生了解微波通用器件的基本測量方法，更直觀的理解所學(xué)過的內(nèi)容；使學(xué)生了解天線方向圖以及增益等參數(shù)的測試，鞏固所學(xué)的知識(shí)，是走上工作崗位前的演練。

射頻實(shí)驗(yàn)的安排，就是要使得不熟悉射頻技術(shù)的人，通過實(shí)驗(yàn)來加深對(duì)原理及概念的理解以及對(duì)測試方法和測試技術(shù)的掌握。并進(jìn)而掌握其測量與設(shè)計(jì)的方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)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(shí)驗(yàn)，理解由于天線的形狀及尺寸不同，會(huì)導(dǎo)致天線性能的變化。

實(shí)驗(yàn) 一     單極子天線的阻抗測試

實(shí)驗(yàn) 二     環(huán)天線的輸入阻抗測試

實(shí)驗(yàn) 三     半波振子的輸入阻抗與駐波比的測試

實(shí)驗(yàn) 四     全波振子的輸入阻抗與駐波比的測試

實(shí)驗(yàn) 五     偶極子的輸入阻抗與駐波比的測試

實(shí)驗(yàn) 六     縫天線的輸入阻抗與駐波比的測試

實(shí)驗(yàn) 七     對(duì)數(shù)周期天線的輸入阻抗與駐波比的測試

實(shí)驗(yàn) 八     印刷振子的輸入阻抗與駐波比的測試

實(shí)驗(yàn) 九     八木天線的駐波比的測試

實(shí)驗(yàn) 十     螺線天線的輸入阻抗與駐波比的測試

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)十二    半波振子天線增益的測試

實(shí)驗(yàn)十三    測瓷介質(zhì)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(shí)驗(yàn)十四    測八木天線的方向圖

實(shí)驗(yàn)十五    測環(huán)天線的方向圖

實(shí)驗(yàn)十六    測對(duì)數(shù)周期天線的方向圖

實(shí)驗(yàn)十七    測磁介貼片天線的方向圖

實(shí)驗(yàn)十八    測螺線天線的方向圖

實(shí)驗(yàn)十九    測半波振子天線的方向圖

實(shí)驗(yàn)二十    測全波振子天線的方向圖

實(shí)驗(yàn)二十一  測偶極子天線的方向圖

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二十三  測瓷介質(zhì)天線的軸比

實(shí)驗(yàn)二十四  判別瓷介質(zhì)貼片天線圓極化的旋向

三、系統(tǒng)特色介紹

1、由于射頻（RF）和微波的快速發(fā)展，射頻與天線測量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的頻率設(shè)定在三代通信的中心頻率2GHz左右,學(xué)生們?cè)谑煜�、了解和精通后非常有利于將來盡快找到專業(yè)對(duì)口的工作崗位并很快適應(yīng)，也有助于提高學(xué)生的就業(yè)成功率。

2、考慮到高等教育在實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)性、綜合性及研究創(chuàng)新性，所用的微波器件均是真實(shí)的微波器件。天線轉(zhuǎn)臺(tái)與天線實(shí)驗(yàn)測量儀構(gòu)成的方向圖測試系統(tǒng)，可以對(duì)天線的方向性特性進(jìn)行分析及設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)及動(dòng)手能力。

3、相關(guān)配套測量儀器為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的天線實(shí)驗(yàn)測量儀（帶轉(zhuǎn)臺(tái)及方向圖測試軟件），對(duì)這種基礎(chǔ)的專業(yè)測量儀器的熟悉、了解和精通，非常有利于學(xué)生將來工作時(shí)能很快上手。

4、天線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不僅使學(xué)生學(xué)會(huì)天線方向圖、增益等參數(shù)的基本設(shè)計(jì)及測量方法，提高對(duì)微波系統(tǒng)的分析與綜合能力，還可以滿足教師的科研與開發(fā)。

四、系統(tǒng)配套設(shè)備

1、天線實(shí)驗(yàn)測量儀

南京普納科技設(shè)備有限公司  型號(hào)：PNA37021。用途：本儀器是一種輕便臺(tái)式自動(dòng)天線實(shí)驗(yàn)測量儀，能對(duì)各種單或雙端口器件的全部復(fù)數(shù)（矢量）參數(shù)進(jìn)行測試，適合于廣播、電視、通訊（信）、雷達(dá)等設(shè)備中的天饋系統(tǒng)及其它微波、射頻元器件、放大器的研發(fā)、制造、調(diào)試、驗(yàn)收及運(yùn)維。

另外天線實(shí)驗(yàn)測量儀也可當(dāng)掃頻信號(hào)源使用。

性能簡介：

·頻率范圍：30MHz～3000MHz

·取樣變頻外差式接收：靈敏度-90dBm,動(dòng)態(tài)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(nèi)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(shù)字式頻率綜合跳頻,跳頻速度約為每秒200點(diǎn)

·具有阻抗圓圖測試功能,匹配狀態(tài)、阻抗性質(zhì)一目了然

·端口定向性≥25dB

·50Ω負(fù)載回?fù)p≥40dB

·時(shí)域故障定位功能，能撿查同軸電纜的故障位置，測出電長度

·嵌入式XP操作系統(tǒng)  觸摸屏操作、鼠標(biāo)、鍵盤操作

·波瓣自動(dòng)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(biāo)也有極坐標(biāo)，一度一記，轉(zhuǎn)速每分鐘360°,轉(zhuǎn)臺(tái)承載能力約30公斤。