電磁場與電磁兼容實驗報告.doc

電磁場與電磁兼容實驗報告學號：14212035姓名：李晨陽院系：電信學院專業(yè)：信號教師：周克生2016年 4月 28日實驗二天線特性測量試驗實驗時間：18:30-19:30實驗地點：九教南319實驗小組成員：胡勇超 李晨陽 李德珩1. 實驗目的通過研究手機 WiFi 天線的輻射方向性、加深了解天線的互易定理，掌握天線增益和天線系數(shù)的計算方法。2. 實驗原理和內容 測量手機WiFi天線接受方向性、天線增益和天線系數(shù)3. 實驗步驟實驗一：手機 WiFi 天線接收方向性測試：使用設備包括路由器和電腦，將所測手機置于路由器所發(fā)信號的遠場區(qū)與路由器天線的同一水平面內，用一部手機下載局域網中的文件使路由器一直保持工作狀態(tài)，穩(wěn)定的輻射信號，用被測試手機的 WIFI 分析儀軟件，測試無線路由器發(fā)出的信號，改變手機的位置，記錄在不同方位時 WIFI 分析儀顯示的接收信號的功率數(shù)值。取已經固定好的圓的中心為測試點，此圓已經每隔15度分為24等份，在所選的測試點手機豎立放置（必做實驗項目），手機轉動每間隔 150 方位角記錄一次手機接收到的功率數(shù)據(jù)、在每一位置手機要測試足夠時間（10S）以保證數(shù)據(jù)的可靠性，獲得 24 組數(shù)據(jù)。用卷尺測量手機與試驗用無線路由器的距離并記錄。實驗二：手機 WiFi 天線增益和天線系數(shù)測試：頻譜儀所接測試天線的天線系數(shù)標在頻譜儀上，電纜損耗可以忽略。將頻譜儀天線的放在測試手機位置處（由于頻譜儀線路的限制，所以只需將頻譜儀放置在與路由器相距為d的位置，其中d為手機與路由器的距離），此時頻譜儀天線處的信號場強是手機所測信號場強。將手機的最大接收方向（由試驗內容 1 確定）指向無線路由器天線，手機與無線路由器天線之間的距離為 d，記錄 WIFI 分析儀顯示的接收信號的功率數(shù)值和頻譜儀所測得的無線路由器天線所發(fā)射頻率的端口電壓值。計算出手機天線的天線系數(shù)和增益。（根據(jù)互易定理同一幅天線，作發(fā)射天線的增益和作接收天線的增益相同）4. 實驗數(shù)據(jù)和結果分析 d=129cm實驗一：方向性圖：實驗數(shù)據(jù)：角度（0）功率（dbm）角度（0）功率(dbm)0-41180-4115-41195-4730-36210-3845-38225-4660-35240-4675-37255-4190-41270-40105-37285-40120-37300-40135-36315-44150-41330-42165-41345-36實驗二：由儀器可知：喇叭天線端口電壓測量值V(dBV)為87.78dBV天線增益計算：喇叭天線的天線系數(shù)（2.4GHz時）： K=30dB/m電纜損耗： L=1dB由喇叭天線端口電壓測量值和天線系數(shù)以及電纜損耗得到場強大小為：E(dBV/m)=K(dB/m)+L(dB)+V(dBV)電場強度和功率的關系：E(dBV/m)=140+20log10F(GHz)-G+Pr(dBm);Pr(dBm)=-35得G=-6.185. 實驗總結通過轉動手機可以簡單得測量出手機的方向性，利用方向性圖更是可以清楚明白地將方向性展現(xiàn)出來，當手機與路由器天線垂直時手機接收到的功率最大。6. 改進建