天线测量实验系统.doc

天线测量实训系统HD-TC-II型一、系统概述天线作为无线电设备中发射或接收电磁波的载体，在无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感等工程系统中具备很重要的作用。系统提供了一种测量天线方向图、增益、极化等特性的测试方案，系统包含发射系统、接收系统、电机控制系统、天线安装平台、数据处理及终端显示系统，通过对不同天线特性的测试加深学生对天线方向图的感知，同时学生可设计天线应用该系统进行测试。因其测试原理性强，测量精度高，广泛应用在高校的相关实验教学中。二、系统框图发射天线发射电磁波，带宽：800-900Mhz，2400-2500Mhz.加衰减器输出电平可调，电机转动被测天线进行接收，电动转动1周，360度，测出被测范围内不同角度处的信号电平，再经过A/D将模拟量（角度值，电压值）转换成数字量送入单片机，最后在液晶上显示天线方向圆图。天线方向图的自动测量与手动测量原理相同，不同的是利用电子和计算机技术，实现了数据采集、处理和方向图绘制的自动化。图1是某雷达天线方向图自动测试的实验配置。方向图的自动测量属于动态测量。测量时被测天线连续转动，并接收信号源通过八木天线发射的微波信号。接收信号送天线幅度信号采集电路，经变换放大及A/D转换后送给微机。天线转动的同时，天线角度信号录取装置将天线位置转换成角度数字信号送给微机。这样就可以得到测量范围内每一位置的幅度信号电平，根据这组数据，微机就可以进行数据处理并由输出装置输出计算结果。三、系统特点1、含天线方向图自动绘制软件，在液晶界面上直接显示，测量各种天线的特性。 2、替代矢量网络分析仪“黑匣子”式的测试方法，学生在测试的同时，了解天线的测试原理及电路构成，系统组成部件均可调，改变组成部件的参数，观察不同的实验现象。3、自带功率衰减和放大模块，输出功率可调。4、配置天线设计软件及天线设计示例，进行天线仿真分析得到实验结果，然后再接入自己设计的天线进行实验和验证。 5、配置功率计及频率计，可测量天线的极化特性。6、能对电磁波传播特性进行实验分析。7、自带USB和RS232接口，可连接电脑显示天线方向图。8、配置标准增益天线，可对天线的增益进行测量。9、支持学生对天线方向图的手动绘制。四、模块组成及参数1、稳幅信号源： 输出频率800-900Mhz,2400-2500Mhz. 输出功率20dBm 双端口输出，供不同频段的天线。2、可调衰减器：衰减量：10dB ,步进：1dB . 调整输出信号电平大小。3、频率计: 测量范围：400Mhz-3Ghz.4、LNA: DC-3Ghz. 增益：F=0.9GHZ GAIN=23； F= 2 GHZ GAIN=17.6 噪声系数：0.55、功分器： 输入功率1.5W 差损: 0.4dB VSWR:1.1 一分二 隔离度：25dB6、功率检测模块：带宽：1Mhz-10Ghz 动态范围40dB 电压对应dBm值输出7、功率计： -30dBm-+10dBm DC-8G8、电动转台： 转速：1圈/60秒匀速转动； 带暂停/开始设置按钮。9、天线：频段可选，种类可选。10、软件部分及硬件处理部分五、可完成实验项目1、半波阵子天线用800MHz半波偶极子天线测量方向性图，研究偶极子天线的极化特性2、八木阵子天线测量折合八木阵子天线的方向性图，测量接收天线的功率3、全向阵子天线测量全向天线的的方向性图，研究全向阵子天线的特性4、抛物面天线测量网状抛物面天线的方向图，测量抛物面天线的增益。5、板状天线测量2.4G板状天线的方向性图，研究板状天线的特性，测量板状天线的增益6、宽带定向天线测量2.4GHZ宽带定向天线的方向性图，研究其极化特性7、螺旋天线研究800MHZ螺旋天线的方向性图，研究天线的极化特性8、微带贴片天线测量微带贴片天线的方向性图，并研究微带贴片天线的方向性图9、喇叭天线测量喇叭天线的方向性图，测量喇叭天线的增益。10、八木