天线辐射特性测量实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种天线辐射特性测量实验装置。信号发射端：由固态振荡信号源、第一波导、微波衰减器、第二波导和发射喇叭天线组成发射组件，并装在云台上；云台由能让发射组件转动的天线安装架、带锁紧手柄和角度刻度盘的垂直旋转台和水平旋转台组成，安装在信号发射端支架上端；支架上还安装带有金属栅网的支架，金属栅网能位于发射喇叭天线端口前面，支架下端安装在天线移动架上。信号接收端：由端口朝向信号发射端的接收喇叭天线、第三波导、微波晶体检波器、第四波导和短路活塞组成，安装在信号接收端支架上端，支架下端安装在天线移动架上。本装置可进行电磁波在空间传播中电磁波的强度与距离的关系测量、极化特性测量、喇叭天线辐射方向图测量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电磁波的反射、辐射、定向的测量装置，尤其是涉及一种 天线辐射特性测量实验装置。
技术介绍
电磁波通过天线辐射，在空中传播。通过天线发射出去的电磁波其强度在 空间是呈一定分布的，不同形状的天线，发射的电磁波在空间有不同的分布， 因此具有不同的天线特性。描述天线特性的参量很多，主要有天线方向性、辐射方向图、波束宽度、旁瓣电平、频率响应、输入反射系数等等。另外，天 线发射的电磁波都具有极化特性，所谓极化是指电磁波电场矢量的方向。接收 天线接收到的电磁波信号大小与距发射天线的距离有关，也与发射天线的特性 有关，还与电磁波的极化特性有关。如果发射天线所发射电磁波的极化方向与 接收天线的极化方向一致时，接收信号最大，若两者正交，接收机将接收不到 信号。接收天线距离发射天线越远，接收到的信号越弱。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种天线辐射特性测量实验装置，用于揭示喇 叭天线的天线方向性、波束宽度、波的极化特性及电磁波强度与传播距离的关系。本技术解决其技术问题采用的技术方案是信号发射端和信号接收端分别安装在天线移动架的两端，并能在天线移动 架上移动和固定；其中所述的信号发射端依次由固态振荡信号源、第一波导、微波衰减器、第 二波导和发射喇叭天线连接组成发射组件，并装在一个云台上；所述的云台由 能让发射组件绕波导轴线转动的带角度刻度盘的天线安装架、带锁紧手柄和角 度刻度盘的垂直旋转台和带锁紧手柄和角度刻度盘的水平旋转台组成；云台安 装在信号发射端支架上端，信号发射端支架上还安装能转动的金属栅网支架， 金属栅网支架上安装有金属栅网，金属栅网可绕圆心作360°转动，并带有360° 角度刻度盘，转动金属栅网支架能使金属栅网位于发射喇叭天线端口的前面， 信号发射端支架下端安装在天线移动架上，并可在天线移动架上移动；所述的信号接收端依次由端口朝向信号发射端的接收喇叭天线、第三波导、微波晶体检波器、第四波导和短路活塞组成，安装在信号接收端支架上端， 信号接收端支架下端安装在天线移动架上。所述的金属栅网的金属栅格之间的间距a为2 15毫米，金属栅网的直径d 大于发射喇叭天线端口的口径。本技术具有的有益效果是本装置可进行电磁波在空间传播中电磁波的强度与距离的关系测量、极化特性测量、喇叭天线辐射方向图测量。测量时需配置一台频率为1000Hz的调制电源和一台中心频率1000Hz的窄带选频放大器。附图说明图1是天线特性测量实验装置。 图2是信号发射端。 图3是信号接收端。 图4是金属栅网。图中1、信号发射端，1.1、固态振荡信号源，1.2、波导，1.3、微波衰减 器，1.4、天线安装架，1.5、发射喇叭天线，1.6、带锁紧手柄和角度刻度盘的垂 直旋转台，1.7、带锁紧手柄和角度刻度盘的水平旋转台，1.8、金属栅网，1.9、 金属栅网支架，1.10、信号发射端支架；2、天线移动架；3、信号接收端，3.1、 接收喇叭天线，3.2、波导，3.3、微波晶体检波器，3.4、短路活塞，3.5、信号 接收端支架。具体实施方式如图l、图2、图3、图4所示，本技术的信号发射端1和信号接收端 3分别安装在天线移动架2的两端，并能在天线移动架2上移动和固定；其中所述的信号发射端l:依次由固态振荡信号源l.l、第一波导1.2、微波衰减 器1.3、第二波导1.2和发射喇叭天线1.5连接组成发射组件，并装在一个云台 上；所述的云台由能让发射组件绕波导轴线转动的天线安装架1.4、带锁紧手柄 和角度刻度盘的垂直旋转台1.6和带锁紧手柄和角度刻度盘的水平旋转台1.7组 成；云台安装在信号发射端支架1.10上端，信号发射端支架1.10上还安装金属 栅网支架1.9，金属栅网支架1.9上安装有金属栅网1.8，转动金属栅网支架1.9 能使金属栅网1.8位于发射喇叭天线1.5端口的前面，金属栅网1.8带有360° 角度刻度，可绕圆心(安装点)作360°转动，信号发射端支架1.10下端安装 在天线移动架2上，并可在天线移动架2上移动，使发射端沿着移动架轨道平 移，从而改变收、发喇叭天线之间的距离，其距离值可以从移动架2上的刻度 尺读取。发射组件可以绕波导轴线作360。旋转，由此可以改变发射电磁波的极化方 向，其极化角度可从角度刻度盘读出；发射功率的大小可用微波衰减器来调节。 云台可在垂直面上大于±50°和水平面上大于±95°范围内转动，用于测量发 射天线的方向性特性，其转动的角度可分别从相应的角度刻度盘上读出。金属 栅网1.8可绕圆心作360。旋转。所述的信号接收端3:依次由端口朝向信号发射端的接收喇叭天线3.1、第 三波导3.2、微波晶体检波器3.3、第四波导3.2和短路活塞3.4组成，安装在信 号接收端支架3.5上端，信号接收端支架3.5下端安装在天线移动架2上。所述的金属栅网1.8带有360°角度刻度，可以绕圆心点旋转，金属栅格之 间的间距a为2~15毫米，金属栅网1.8的直径d大于发射喇叭天线1.5端口的 口径。实施例1:电磁波在空间传播中电磁波的强度与距离的关系测量 拧松天线移动架的锁紧螺栓，移动信号发射端支架，调节发射天线与接 收之间距离为1.2m，然后拧紧锁紧螺栓使发射端位置固定。转动金属栅网支架使金属栅网移开发射喇叭天线。接收端的微波晶体检波器输出通过馈线接到选频放大器。把频率为1000Hz的调制电源连接到固态振荡信号源，产生1000Hz调制 的电磁波，这里的固态振荡信号源频率为9.375GHz。 实验步骤(1) 绕波导轴线旋转发射组件，将发射天线极化方向调整到与接收天线的极 化方向一致，即同极化方式。(2) 开启固态振荡信号源电源(工作方式为方波调制)与选频放大器电源。 调节微波晶体检波器调配螺钉或短路活塞位置使选频放大器上指示的检波输出 最大(检波器匹配)，选择选频放大器的"分贝"旋钮量程选择40dB或50dB档 位，并调节发射端的微波衰减器，使选频放大器输出满量程，即归一化数值为 0dB。(3) 依次改变收、发天线间的距离，把测量的数据记录于下表<table>table see original document page 5</column></row><table>根据测量的数据验证收到的功率是否与收、发天线之间的距离平方成反比。 实施例2:天线极化测量(1) 拧松发射天线锁紧螺栓，绕波导轴线旋转发射组件，调整发射喇叭天线 的极化方向与接收天线一致后锁紧螺栓，此时记极化刻度盘上的角度值为相对 值00。(2) 依次拧松云台的垂直与水平锁紧螺栓，调节发射天线的水平与垂直指向， 找到选频放大器指示最大位置(即找到天线方向图最大值这一点)后锁紧螺栓， 然后调节发射端的微波衰减器使选频放大器输出满量程，即相对归一化数值为OdB。(3) 依次绕波导轴向旋转发射喇叭天线，从0°到90°，每隔10。记录选频放大 器指示的读数于下表<table>table see original document page 6</column></row><table>根据测量得到的数据验证接收到的功率与发射喇叭天线的旋转角度e之间 是否符合co本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线辐射特性测量实验装置，其特征在于：信号发射端（１）和信号接收端（３）分别安装在天线移动架（２）的两端，并能在天线移动架（２）上移动和固定；其中：所述的信号发射端（１）：依次由固态振荡信号源（１．１）、第一波导（１．２）、微波 衰减器（１．３）、第二波导（１．２）和发射喇叭天线（１．５）连接组成发射组件，并装在一个云台上；所述的云台由能让发射组件绕波导轴线转动的带角度刻度盘的天线安装架（１．４）、带锁紧手柄和角度刻度盘的垂直旋转台（１．６）和带锁紧手柄和角度刻度盘的水平旋转台（１．７）组成；云台安装在信号发射端支架（１．１０）上端，信号发射端支架（１．１０）上还安装能转动的金属栅网支架（１．９），金属栅网支架（１．９）上安装有金属栅网（１．８），金属栅网（１．８）可绕圆心作３６０°转动，并带有３６０°角度刻度盘；转动金属栅网支架（１．９）能使金属栅网（１．８）位于发射喇叭天线（１．５）端口的前面，信号发射端支架（１．１０）下端安装在天线移动架（２）上，并可在天线移动架（２）上移动；所述的信号接收端（３）：依次由端口朝向信号发射 端的接收喇叭天线（３．１）、第三波导（３．２）、微波晶体检波器（３．３）、第四波导（３．２）和短路活塞（３．４）组成，安装在信号接收端支架（３．５）上端，信号接收端支架（３．５）下端安装在天线移动架（２）上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢银芳，王子立，李锡华，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]