微带天线实验报告

1、微波与天线实验报告实验名称：微带天线（Microstrip Antenna）实验指导：黎鹏老师学院：信息学院专业：通信国防一、实验目的：1.了解天线之基原理与微带天线的设计方法。2.利用实验模组的实际测量得以了解微带天线的特性。二、预习内容：1 熟悉天线的理论知识。2 熟悉天线设计的理论知识。三、实验设备： 项次设备名称数量备注1MOTECH RF2000 测量仪1套亦可用网络分析仪2微带天线模组1组RF2KM10-1A RF2KM10-2A350 BNC及1M BNC 连接线4条CA-1、CA-2 、CA-3、CA-44直流电源连接线1条DC-15 MICROWAVE软件1套微波软件四、理论

2、分析：天线基本原理：天线的主要功能是将电磁波发射至空气中或从空气中接收电磁波。所以天线亦可视为射频发收电路与空气的信号耦合器。在射频应用上，天线的类型与结构有许多种类。就波长特性分有八分之一波长、四分之一波长、半波天线；就结构分，常见有单极型（Monopole）、双极型（Dipole）、喇叭型（Horn）、抛物型（Parabolic Disc）、角型（Corrner）、螺旋型（Helix）、介电质平面型（Dielectric Patch）及阵列型（Array）天线。（一） 天线特性参数1. 天线增益（Antenna GainG）： 其中 G天线增益 P与测量天线距离R处所接收到的功率密度，Wa

3、tt / m2Pisotropic 与全向性天线距离R处所接收到的功率密度,Watt / m22. 天线输入阻抗（Antenna Input ImpedanceZin）： 其中 Zin天线输入阻抗V在馈入点上的射频电压I在馈入点上的射频电流以偶极天线为例，其阻抗由中心处73变化到末端为2500。3. 辐射阻抗（Radiation ResistanceRrad）： 其中Pav天线平均辐射功率，Wi 馈入天线的有效电流，AI在馈入点上的射频电流对一半波长天线而言，其辐射阻抗为73。4. 辐射效率（Radiation Efficiency r ）： 其中Pradiated由天线幅射出的功率，WPin

4、put由馈入天线的功率，W5. 辐射场型（Radiation Pattern）天线的电场强度与辐射功率的分布可利用一极坐标图来表示。6. 半功率角（Radiation Beam Width）7. 方向系数（DirectivityD）： 其中Pmax最大功率密度，W/m2 Pinput平均幅射功率密度，W/m2五、实验结果分析1. 版图设计2. S参数分析频率设置 Sweep1 1-5GHz count 200 Sweep2 2.3-2.7GHz count 5从S参数的分析结果可以看出该微带天线的中心频率为2.10GHz。3. Smith 原图分析Freq 2.3-2.7GHz从Smith原图可以看出输入主抗为1+1.5j - 1-1.5j Ohm。4. Animation5. layout 3D实验总结根据仿真结果看：基本满足了实验的性能要求，频率在2.10GH