實驗三天線增益測量
3．1實驗內容和目的：
用絕對測量法（即測傳播損耗的方法）和相對測量法（即比較法）測量喇叭天線的增益，掌握天線增益的一般測量方法。
3．2測量原理
1． 天線增益的絕對測量
根據福里斯公式，當發射功率為pt，發射天線增益為gt，接收天線增益為gr，收發天線相距 r ，則位於遠場區的接收天線的最大接收功率為
當收發天線完全相同即gt=gr=g時，接收功率為
由此可求出每個天線的增益為
如用db表示，則為
因此,如果測出收發電平差、工作頻率和收發距離，即可通過上式求出被測天線的增益。
2． 天線增益的相對測量
被測天線增益g和參考天線增益g0間存在簡單的關係：
g=gg0
式中，g是被測天線相對於參考天線的增益。
因此如果參考天線的增益已知，只要測出g，即可按上式求出被測天線的增益。
用比較法測天線增益，常用半波對稱振子(或折合振子)作線天線的標準增益天線（其增益約為1.64或2.15db）；常用按最佳方向性係數設計的標準增益喇叭作面天線的增益標準天線，其增益理論設計值和實際值相當吻合，可按下式估算：
式中，a是喇叭口面面積，k是口麵利用率。對角錐喇叭天線k取0.51。
3. 天線增益的綜合測量
設三個不同天線的增益分別為,先用比較法測得1和2對3的相對增益
當已知時，則
，用db表示,即
當未知時，可用上述1項（天線增益的絕對測量）的方法測出，與上兩式聯立求出。
3．3 測量方框圖：
3．4主要測試裝置：
發射源：釐公尺波分頻鎖相源（帶隔離器，具連續波或1khz內方波調製輸出，帶數字頻率指示和功率相對指示，工作頻率11ghz±250mhz，輸出功率連續可調，最大350mw）
收、發天線：三種不同增益的角錐喇叭天線四隻
精密衰減器：ts7或ts5三厘公尺精密衰減器
測試接收機：連續波發射時,用晶體檢波器加微安表；方波調製發射時，用晶體檢波器加選頻放大器。或用微波變頻器加ds系列場強儀。
調配器鋼捲尺
3．5 實驗步驟
先進行天線增益的絕對測量。取兩個相同的標準增益喇叭天線作收發天線:
1． 將發射天線通過調配器與訊號源相接，接收天線通過調配器與接收系統相接。注意收發天線的極化匹配（即極化要一樣）。
2． 調整訊號源輸出功率至適當電平。
3． 對收發系統調配，使接收指示最大。
4． 將接收系統置於遠區。反覆調整收發天線（對準它們的最大輻射方向），使接收指示最大。
5． 將精密衰減器置於某一適當刻度。記下這時的接收指示及精密衰減器的刻度讀數。將精密衰減器放到較大衰減處。
6． 拆下收發天線，將收發系統直接連線。調配，使接收指示最大。調節精密衰減器，使接收指示與5相同。記下此時精密衰減器的刻度讀數。
7. 讀出工作頻率, 換算出工作波長λ。量出收發天線之間的距離r。
8. 由衰減器定標曲線，查出、所對應的衰減量（db）、。
9. 由下式算出：
10. 將換算成g(數值)。
11. 重複上述步驟測出三次以上資料, 算出g的平均值。
再進行天線增益的相對測量。取任乙個天線作發射天線，用被測天線作接收天線。
1. 先將天線1(增益為)作為接收天線。收發對準。記住此時的最大接收指示，記下精密衰減器的刻度讀數，查出它所對應的衰減量。
2. 再將天線2作為接收天線。收發對準。調整精密衰減器，使接收指示與1相同，記下此時精密衰減器的刻度讀數，查出它所對應的衰減量。算出。則天線2的增益
.3. 再將天線3作為接收天線。收發對準。調整精密衰減器，使接收指示與1相同，記下此時精密衰減器的刻度讀數，查出它所對應的衰減量。算出。則天線3的增益
4. 若天線1增益不為已知, 可用上述絕對測量法，將天線1和2分別用作收發天線，測出, 按下式求出天線1和2的增益和(db):
5. 算出。
6. 將換算成數值表示的。
7. 重複上述步驟測出三組以上資料，算出的平均值。
3．5 測量誤差及注意事項：
影響天線增益測量精度的原因主要有:
1. 測試距離太近，不滿足遠區條件。天線口麵產生明顯的平方率相差,導致天線增益測量值小於實際值。
2. 測試場地地面不平，地面和周圍環境的反射大。
3. 測量系統阻抗失配。
4. 收發天線極化失配。
5. 收發天線方向未對準。
6. 絕對測量工作頻率、收發距離未測準；相對測量標準增益天線定標不准。
7. 衰減器精度不夠。
8. 發射源輸出功率不穩
為使測量準確，務請注意上述各點。
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