天線近代物理實(shí)驗(yàn)

1、近代物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)：班級(jí)：姓名：同組者：教師：實(shí)驗(yàn)B3天線的方向圖測(cè)量【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?了解天線的基本工作原理。2繪制并理解天線方向圖。3根據(jù)方向圖研究天線的輻射特性?！緦?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】一天線的原理一天線的原理天線的作用首先在于輻射和接收無線電波，但是能輻射或接收電磁波的東西不一定都能用來作為天線。任何高頻電路，只要不被完全屏蔽，都可以向周圍空間或多或少地輻射電磁波，或從周圍空間或多或少地接收電磁波。但是任意一個(gè)高頻

2、電路并不一定能用作天線，因?yàn)樗妮椛浠蚪邮招士赡芎艿?。要能夠有效地輻射或者接收電磁波，天線在結(jié)構(gòu)和形式上必須滿足一定的要求。圖B11給出由高頻開路平行雙導(dǎo)線傳輸線演變?yōu)樘炀€的過程。開始時(shí)，平行雙導(dǎo)線傳輸線之間的電場(chǎng)呈現(xiàn)駐波分布，如圖B31a。在兩根互相平行的導(dǎo)線上，電流方向相反，線間距離又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，它們所激發(fā)的電磁場(chǎng)在兩線外部的大部分空間由于相位相反而互相抵消。如果將兩線末端逐漸張開，如圖B31b所示，那么在某些方向上，兩導(dǎo)線產(chǎn)生

3、的電磁場(chǎng)就不能抵消，輻射將會(huì)逐漸增強(qiáng)。當(dāng)兩線完全張開時(shí)，如圖B31c所示，張開的兩臂上電流方向相同，它們?cè)谥車臻g激發(fā)的電磁場(chǎng)只在一定方向由于相位關(guān)系而互相抵消，在大部分方向則互相疊加，使輻射顯著增強(qiáng)。這樣的結(jié)構(gòu)被稱為開放式結(jié)構(gòu)。由末端開路的平行雙導(dǎo)線傳輸線張開而成的天線，就是通常的對(duì)稱振子天線，是最簡(jiǎn)單的一種天線。天線輻射的是無線電波，接收的也是無線電波，然而發(fā)射機(jī)通過饋線送入天線的并不是無線電波，接收天線也不能把無線電波直接經(jīng)饋線送

4、入接收機(jī)，其中必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)a.發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)同軸電纜電場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)c.b.a.發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)同軸電纜電場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)c.b.圖B31傳輸線演變?yōu)樘炀€表征。電路特性包括天線的輸入阻抗、效率、頻率寬度和匹配程度等；輻射特性包括方向圖、增益、極化、相位等，為了達(dá)到最佳的通信效果，要求天線必須具備一定的方向性，較高的轉(zhuǎn)換效率，以及滿足系統(tǒng)工作的頻帶寬度。根據(jù)無線電技術(shù)設(shè)備的任務(wù)不同，常常要求天線不是向所有方向均勻地輻射（或?qū)λ蟹较蚓哂型?/p>

5、等的接受能力），而是只向某個(gè)特定的區(qū)域輻射（或只接受來自特定區(qū)域的無線電波），在其它方向不輻射或輻射很弱（接受能力很弱或不能接收），也就是說，要求天線具有方向性。如果天線沒有方向性，對(duì)發(fā)射天線來說，它說輻射的功率中只有很少一部分到達(dá)所需要的方向，大部分功率浪費(fèi)在不需要的方向上；對(duì)接收天線來說，在接受到所需要的信號(hào)同時(shí)，還接收到來自其它方向的干擾和噪聲，甚至使信號(hào)完全淹沒在干擾和噪聲中。因此，一副好的天線，在有效地輻射或接收無線電波的同時(shí)

6、，還應(yīng)該具有為完成某種任務(wù)而要求的方向特性。天線所輻射的無線電波能量在空間方向上的分布，通常是不均勻的，這就是天線的方向性。即使最簡(jiǎn)單的天線也有方向性，完全沒有方向性的天線實(shí)際上不存在。為了表示天線的方向特性，人們規(guī)定了幾種方向性電參數(shù)，其中一個(gè)就是輻射方向圖。天線方向圖是指與天線等距離處，天線輻射參量在空間中的相對(duì)分布隨方向變化的圖形。所謂輻射參量包括輻射的功率通量密度、場(chǎng)強(qiáng)、相位和極化等。實(shí)際應(yīng)用中，我們最關(guān)心的是天線輻射能量的空間

7、分布，在沒有特別指明的情況下，輻射方向圖一般均指功率通量密度的空間分布。方向圖還可以用分貝（dB）表示，功率方向圖用分貝表示后就稱為分貝方向圖，它表示某方向的功率通量密度相對(duì)于最大值下降的分貝數(shù)。天線某方向的分貝數(shù)的計(jì)算方法見公式（B31），其中為某方向的功率通量密度，為最大功率通量密度。繪制方向圖PmaxP可以采用極坐標(biāo)，也可以采用直角坐標(biāo)。極坐標(biāo)方向圖形象、直觀，但對(duì)于方向性強(qiáng)的天線難于精確表示；直角坐標(biāo)方向圖雖然沒有極坐標(biāo)方向圖形