2023年4月18日发(作者：懂礼貌)实验四 天线方向图测量实验
一、预习要求
1、什么是天线的方向性？
2、什么是天线的方向图，描述方向图有哪些主要参数？
二、实验目的
1、通过天线方向图的测量，理解天线方向性的含义；
2、了解天线方向图形成和控制的方法；
3、掌握描述方向图的主要参数。
三、实验原理
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线的方向图是表征天线的辐射特性(场强振幅、相位、极化)与空间角度关系的图形。
完整的方向图是一个空间立体图形，如图7所示。
它是以天线相位中心为球心（坐标原点），在半径
足够大的球面上，逐点测定其辐射特性绘制而成的。
测量场强振幅，就得到场强方向图；测量功率，就得
到功率方向图；测量极化就得到极化方向图；测量相
位就得到相位方向图。若不另加说明，我们所述的方
向图均指场强振幅方向图。空间方向图的测绘十分麻
烦，实际工作中，一般只需测得水平面和垂直面的方
向图就行了。 图7 立体方向图
天线的方向图可以用极坐标绘制，也可以用直角坐标绘评价英语
制。极坐标方向图的特点是直观、
简单，从方向图可以直接看出天线辐射场强的空间分布特性。但当天线方向图的主瓣窄而副
瓣电平低时，直角坐标绘制法显示出更大的优点。因为表示角度的横坐标和表示辐射强度的
纵坐标均可任意选取，例如即使不到1的主瓣宽度也能清晰地表示出来，而极坐标却无法
绘制。一般绘制方向图睡前童话故事哄女朋友
时都是经过归一化的,即径向长度(极坐标)或纵坐标值(直角大国工匠演讲稿
坐标)是
以相对场强表示。这里，是任一方向的场强值，是最大辐射方向
()
`max
()
`
max
的场强值。因此，归一化最大值是1。对于极低副瓣电平天线的方向图，大多采用分贝值表
示，归一化最大值取为零分贝。图8所示为同一天线方向图的两种坐标表示法。
图8 方向图表示法 （a）极坐标 （b）直角坐标
本实验测量一种天线的方向图，测试系统框图如图9所示。其中，辅助天线作发射，由
功率信号发生器激励产生电磁波；被测天线作接收，被测天线置于可以水平旋转的实验支架
上，接收到的高频信号经检波后送给电流指示器显示。
图9 方向图测试系统
四、实验内容与步骤
1、打开功率信号发生器电源开关，Signal灯亮，机器工作正常，按下TX按钮，观察功
率指示表有一定偏转，说明发射正常。
2、将检波天线架设于极化支架上，连接好天线到电流表的电缆，按下TX按钮，电流表
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有一定指示，说明接收部分工作正常。
3、设定被测天线的架设距离，使天线旋转360的电流读数在量程范围内。
4、固定被测天线位置，连续旋转天线支架，按一定角度步进，读出每个步进角度对应
的电流表指示值。
5、将测量数据在直角坐标系中画出天线的方向图。并在图上读出方向图的主瓣宽度和
副瓣电平。
五、注意我爱祖国诗歌
事项
1、按下TX按钮时，若Alarm红色告警灯亮，应立即停止发射，检查波段插口与波段
开关是否对应，发射天线是否接好，或请老师检查。否则会损坏机仪器。
2、尽量减少按下TX按钮的时间，以免影响其它小组的测试准确性。
3、测试时尽量避免人员走动，以免人体反射影响测试结果。
六、报告要求
1、画出实验测试原理框图
2、数据记录与处理
（1）分别在E面和H面旋转被测天线，将数据记录入下表
角度 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
E
电流
190 200 210 220 230 240 2不空和尚碑
50 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 角度
电流
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 角度
电流
190 200 210 220育儿分享
230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 角度
电流
面
H
面
（2画一头牛
） 根据上面的数据，在下表中画出H面和E面的直角坐标方向图
0 180
360
（3）根据上面的数据，读出方向图的主瓣宽度：E面 ，H面 。
3、分析该实验中方向图测量误差产生的因素有那些？
