AV9820TA天线技术教学实验系统

1.1  概述

NextGOE（the Next Generation Outstanding Engineer，下一代卓越工程师）电磁工程教学实验解决方案之AV9820TA天线技术教学实验系统针对高校电子与信息工程类专业《天线技术》、《天线工程》、《微波技术与天线》等课程的教学实验开发，是工程应用领域的天线远场测试系统的经济型教学实验版本，系统标称演示实验频率范围1GHz~3GHz，通过选配AV3656B矢量网络分析仪可将频率范围扩展至1GHz~8.5GHz，能完成该频段内常用小型化天线的特性阻抗、端口驻波比、方向图、增益、极化特性等参数的测试教学实验。本系统搭建起高校电子与信息工程类专业天线类课程教学和天线测试工程之间的桥梁，帮助学生在学习、理解天线相关基础知识的同时，了解天线测试原理，认识各种类型的天线、认识天线测试设备及测试系统，掌握天线参数测试方法，为指导学生设计、应用天线提供工程依据，为高校电子与信息工程专业方向实施卓越工程师教育培养计划、培养创新型天线工程技术人才提供一个开放的工程应用型、实践型教学实验平台。

1.2  特点

l  实现了天线测试技术与教学实验的融合

l  适用多种小型化天线和印刷天线，让学生直观认识、了解天线

l  采用交互式教学实验方式，教学实验效果好

    实验过程中，可交互进行实验测试或查阅实验目的、实验原理及实验步骤等内容。

l  配置小型化天线转台，让学生了解天线测试系统之伺服子系统

l  将天线远场测试系统小型化，现场搭建系统，培养学生实践操作能力和工程应用能力

l  进行成套性设计，便于实验开展，并便于实验附件的管理

l  提供印刷天线印制板开孔尺寸，便于课程设计

l  提供天线安装件安装孔尺寸，用户可根据自制/自购小型化天线设计加工安装转接件，便于应用扩展

1.3  基本原理

AV9820TA天线技术教学实验系统由主控计算机、实验主设备AV3656A/AV3656B矢量网络分析仪和AV9820TA-01天线技术教学实验套件搭建而成，其中套件包含天线支架、小型天线转台、教学实验天线、系统软件及电缆组件、工具等附件。

系统的工作原理为：将一只宽带喇叭天线或对数周期天线作为发射天线架设在天线支架上，来自实验主设备AV3656A/AV3656B矢量网络分析仪端口1的激励信号经射频电缆送到天线支架上的发射天线进行发射；在接收端，将系统配置的作为接收天线的各种小型化天线架设在小型天线转台上，在主控计算机的控制下，接收天线随着小型天线转台在设定的方位范围内按设定的转速转动，接收到的信号送入实验主设备AV3656A/AV3656B矢量网络分析仪的端口2进行处理。每隔一定的角度，小型接收转台便向实验主设备AV3656A/AV3656B矢量网络分析仪发送一个触发脉冲，实验主设备AV3656A/AV3656B矢量网络分析仪接到脉冲信号后，对来自接收天线的信号进行一次采集。主控计算机通过LAN总线从AV3656A/AV3656B矢量网络分析仪中获取原始测试数据，同时通过串口总线控制天线转台，通过旋转天线转台获取待测天线各个方向的测量数据，然后进行后级处理求取天线的方向图参数，并绘制方向图曲线，完成方向图实验。在方向图实验的基础上，进一步得到天线增益和极化特性相关参数，完成天线增益和天线极化特性实验。

1.4 教学实验功能

l  教学功能

（1）           天线测试原理教学

（2）           天线测试系统教学

l  实验功能

（1）           矢量网络分析仪校准与使用实验

（2）           天线（远场）技术教学实验系统搭建实验

（3）           天线驻波比测试实验

（4）           天线输入阻抗测试实验

（5）           天线方向图测试测试实验

（6）           天线增益测试实验

（7）           天线极化特性测试实验

1.5  主要指标

（1）           系统指标

工作频率范围：1GHz～3GHz（可扩展至8.5GHz）

最大发射功率：≥0dBm

系统灵敏度：≤-100dBm

（2）           转台指标

载荷：≥5kg

转角范围：-180°~180°

转速：0.5°/s ~6°/s

（3）           天线指标

宽带喇叭天线：频率范围1GHz～8.5GHz，增益1.8dBi～13dBi

对数周期天线：频率范围0.4GHz～3GHz，增益6.5dBi

AV89106AP印刷贴片天线：频率范围2.62GHz±10MHz

AV89106AY印刷八木天线：频率范围2GHz±10MHz

AV89106AM印刷单极子天线：频率范围2GHz±10MHz

AV89106AS印刷缝隙天线：频率范围2.5GHz±10MHz

AV89106AL印刷对数周期天线：频率范围2GHz±10MHz

AV89106AD印刷对称振子天线：频率范围1.6GHz±10MHz

标准增益喇叭天线（选件）：频率范围2.2GHz～3.3GHz，增益10dBi

标准增益喇叭天线（选件）：频率范围7.05GHz～8.5GHz，增益10dBi

螺旋天线（选件）：频率范围2.3GHz～2.5GHz，增益10dBi

螺旋天线（选件）：频率范围6.5GHz～7GHz，增益10dBi

盘锥天线（选件）：频率范围1GHz～8.5GHz

对称振子天线（选件）：频率范围1.45GHz～1.55GHz，增益：2dBi

单极子天线（选件）：频率范围2.3GHz～2.5GHz，增益1dBi

八木天线（选件）：频率范围2.4GHz～2.5GHz，增益10dBi

（4）           电源

            交流电压：220V±10%

频率：50Hz±10%

功率：≤400W

1.6 实验资源配置