实验报告实验一测量线法测量线式天线输入阻抗
使用仪器型号和编号：
（1）同轴测量线：型号（TC8D ）和编号（051 ）；
（2）信号发生器：型号（XBT ）和编号（860234 ）；
（3）选频放大器：型号（XF-01 ）和编号（820591 ）；
（4）被测天线负载组别（第4组）；
一．波导波长测量（采用交驻读数法）
(1)测量读数
L1A =(111.17 )mm; L2A =(121.35 ) mm; LminA =(116.26 )mm;
L1B =(162.90)mm; L2B =(190.1)mm; LminB =(176.50)mm;
= 2| LminA - LminB |= (120.48) mm; 频率换算f = （2.49）GHz；
(2) 测量读数
L1A =(66.08)mm; L2A =(90.56) mm; LminA =(78.32)mm;
L1B =(125.00)mm; L2B =(150.68)mm; LminB =(137.84)mm;
= 2| LminA - LminB |= (119.05 ) mm; 频率换算f = （2.52）GHz；
(3) 测量读数
L1A =( 133.64 )mm; L2A =( 138.98 ) mm; LminA =( 136.31 )mm;
L1B =( 192.18 )mm; L2B =( 199.72 )mm; LminB =( 195.95 )mm;
= 2| LminA - LminB |= ( 119.28 ) mm; 频率换算f = （ 2.515 ）GHz；
(4)计算平均值
g = (119.60) mm; 换算频率f = （2.508）GHz；
二．绘画晶体管定标曲线
三．测量计算L min
被测天线长度Lx
（1）L1 =（28）mm；（2）L2 =（25）mm；（3）L3 =（23）mm；
向负载方向，ρ1=（ 3.6 ）；向负载方向，ρ2=（3.3 ）；向负载方向，ρ3=（3 ）；
Lmin =（17.4 ）mm；Lmin =（37.0）mm；Lmin =（42.5 ）mm；
四．阻抗圆图法求Z min
1．阻抗圆图计算阻抗
（1）L1 =（28）mm=（0.232）λG；（2）L2 =（25）mm=（0.207）λG；（3）L3 =（23）mm=（0.191）λG；向负载方向，ρ1=（3.6）；向负载方向，ρ2=（3.3）；向负载方向，ρ3=（3）；
Zmin1 =（0.7-j1.05）Ω；Zmin2 =（1.5+1.5j）Ω；Zmin3 =（0.8+j）Ω；
（10）根据计算数据绘制SMITH阻抗圆图：
2．公式法计算阻抗验算
（1）L1 =（28）mm=（0.232）λG；（2）L2 =（25）mm=（0.207）λG；（3）L3 =（23）mm=（0.191）λG；
向负载方向，ρ1=（3.6）；向负载方向，ρ2=（3.3）；向负载方向，ρ3=（3）；
Zmin1 =（0.65-j*1.04）Ω；Zmin2 =（1.5+1.46j）Ω；Zmin3 =（0.73+j0.94 ）Ω；
（10）根据计算数据绘制SMITH阻抗圆图：
五．实验分析
（1）根据上述的阻抗测量方法，分析测量中可能产生的误差，讨论减少误差的方法；
答：本次实验用到了大量的测量仪器，不管是从仪器本身还是从主观读数来看，误差都是在所难免的，现在误差总结如下：
1、仪器固有误差：实验中我们用到了很多仪器，这些设备普遍比较陈旧，有一定得老化，并
且测量是，2.5GHZ频率经常有跳变。
因此，仪器本身测量的精确性受到了一定得限制，这
也给最终结果的准确性造成了一定得影响。
另外焊接天线的手艺不同，裁剪天线时的人品
等也是不可控的，造成天线的物理参数与理论值有误差。
2、读数的误差：实验中我们进行许多参数的测量，如波导波长的测量、Lmin的测量计算、天
线长度的测量等。
而在测量这些参数时，我们凭肉眼观察的读数也是有误差的，并且不能
严格保证游标卡出的读数与测量表的读数不能严格同步，导致读数误差。
3、作图的误差：实验中我们也用到了Smith圆图，而在用smith圆图进行读数计算的时候也
是存在偏差的。
减小误差的方法：
1、更高精度的仪器。
这是从仪器固有误差方面来考虑的，比如2.5GHZ的跳变只发生在实
验室的某一种类型的机器，而另一台机器没有这种情况。
2、细心焊接，小心剪裁。
实际上天线焊接的好坏是很影响测量结果的，并且，剪裁的水平也
影响测量值。
所以，在焊接时应注意接触良好，同时避免短路的情况，剪裁时不要大意。
3、多次测量取平均值。
一次读数，误差可能比较大，因此我们可以采取多读几组取平均值的
方法来减小误差，而实际上我们所采用的交驻法本身就是一种减小误差的测量方法。
由于
波节点尖锐，一般测量两波节点间的距离，减少人为误差。
4、操作准确。
减少回程差等人为操作误差，并且测量时选择适当的量程。
在读数时，尽量保
证细心移动游标卡尺，不至于错过表盘的极值点，从而读数准确。
5、增加1kHz调制。
在接收端采用选频放大器对信号进行识别，提高抗干扰的能力。
（2）被测量天线的电尺寸（L1，L2，L3…L8，L9）变化对其输入阻抗的影响；
答：测量的数据如下表所示：。
根据理论分析，天线输入阻抗的虚部在λ/4处最小，趋于0，大于或者小于λ/4，虚部的绝对值都将增大。
在测量的几个数据中，当L1=28mm时，虚部为-1.04，而当L1=23mm时，虚部为+1.23，两次值跨过了零点，说明λ/4谐振点发生在这两点之间，这在smith圆图也能直观的观察出来。
由于天线的长度控制的不够好，没能测到λ/4谐振点。
但是整体阻抗值与天线电长度的变化趋势还是可以看出来的。
综合起来，可以得到以下三条结论：
1、λ/4时呈现0电抗，即纯阻状态；
2、λ/4弱将呈现负电抗，即容性状态；
3、λ/4强将呈现正电抗，即感性状态。
六．实验意见与建议
上了一个学期的天线课，被天线理论弄的昏头昏脑，也不知道天线究竟是个什么样子。
通过本次实验，终于揭开了天线的神奇面纱。
本次实验，使我增加了动手能力，如焊天线时的谨慎，剪裁天线时的细心。
还有移动游标卡尺读数时的纠结，都极大的锻炼了我的意志。
通过实验，我进一步了解了输入阻抗与天线长度的关系。
天线在λ/4处谐振，电抗最小，这也是我们所希望的点。
而容性、感性在什么位置，我们也清晰的看到了。
虽然由于RP原因，导致没有找到谐振点，但是我们喜悦的发现了这些规律，收获颇丰。
实验中，有一个纠结的问题就是，2.5GHZ点总是在变，这让我们组陷入了长期的崩溃，而另一组的仪器却可以锁定频率。
差之毫厘谬以千里，我们组很长一段时间由于频率跳变导致读数摇摆不定，浪费了许多时间，只好等到另外一组做完才搞定，因此我建议多增加几套设备，减少这种不可控因素。
另外，也希望以后的天线课多增加类似的实验，在某种程度上，这使我们更能学到知识。