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2025-06-04 07:11

電磁波實(shí)驗(yàn)裝置相控陣天線實(shí)驗(yàn)

相控陣天線實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1)研究電磁波相控陣天線的原理；
2)研究天線陣方向圖乘積原理;
3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握直線陣列天線的方向圖、波瓣寬度、旁瓣電平等的分析與計(jì)算，
3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)掌握均勻直線邊射陣和端射陣的原理；
二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）二元天線陣多經(jīng)干涉現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)；
2）尋找二元天線陣LED最亮的方向；
3）掌握陣列天線的方向圖、波瓣寬度、旁瓣電平等的分析與計(jì)算，
三、實(shí)驗(yàn)原理
發(fā)射機(jī)的電磁波信號(hào)通過(guò)電纜經(jīng)過(guò)分支器輸出兩路幅度相等相位正交的信號(hào),電磁波相控陣天線二元天線通過(guò)分支器兩路信號(hào)等幅相位差90°，最大輻射方向不在原來(lái)方向，而是偏了一個(gè)方向。
天線陣的總輻射場(chǎng)等于位于原點(diǎn)的陣單元輻射的場(chǎng)乘上一個(gè)因子，這個(gè)因子的出現(xiàn)是由兩個(gè)電流元排列成天線陣而出現(xiàn)的，稱陣因子。歸一化陣因子方向圖函數(shù)可以表示為：
天線陣的方向圖是由單元本身的方向圖與輻射單元組成的陣方向圖函數(shù)的乘積，這就是方向圖乘積原理。
 使用的條件：輻射單元必須結(jié)構(gòu)相同；各輻射單元必須以同樣的方式排列（即在空間的取向相同）這個(gè)結(jié)論適用于任意多個(gè)相同輻射單元排列的天線陣。陣因子是單元數(shù)目、排列的幾何形狀、相對(duì)振幅分布、相對(duì)相位分布以及間距的函數(shù)。
   和第ｉ個(gè)天線元與第一個(gè)天線元電流的幅度比和相位差方向圖乘積定理：

天線元的方向函數(shù)，僅與天線元的型式和尺寸有關(guān)，為單元因子,與元電流分布   空間分布和元的個(gè)數(shù)N有關(guān)，而與天線元的型式和尺寸無(wú)關(guān)為陣因子 ,等幅異相二元陣
N元均勻直線陣：各輻射單元的相同且以同樣方式排列，各輻射單元的電流幅度相等、相位以同一的比例遞增或低減，等間距排列在一直線上。歸一化陣因子

 


圖2相控陣天線實(shí)驗(yàn)
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1）用SMA連接電纜RF與極化天線口，將電磁波信號(hào)輸送到極化天線上。
2）將八木天線安裝到旋轉(zhuǎn)支架上，將其垂直放置，移動(dòng)到距離發(fā)射天線80～90cm處。
3）垂直極化波垂直入射，電磁波二元天線通過(guò)分支器兩路信號(hào)等幅相位差90°，最大輻射方向不在原來(lái)方向，而是偏了一個(gè)方向，某一個(gè)角度時(shí)達(dá)到最亮。

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