引向天线教学实验系统的设计作者：廖欣 何宁 李小明来源：《科技视界》2015年第07期 【摘 要】本文介绍了一种利用引向天线在本科教学中开展天线实验项目的原理和方法。设计了一种适合开展天线实验测试项目的引向天线装置和高灵敏天线放大器电路。文章还说明了天线实验的具体内容和方法，适合于本科学生开展验证性实验和设计性实验。结果表明，这种实验方法，有利于提高学生对天线理论课程的理解，并可以提高学生的实践动手能力。 【关键词】天线教学实验;天线放大器;引向天线;实验项目和方法
电波传播与天线是通信、电子类专业本科学生的一门重要的专业课程，通过课程的学习，使学生认识近地空间电磁波传播物理机制和传播特点，并能针对性地进行典型天线的工程设计方法。课程具有较强的工程性，与配套的天线实验相结合，能充分培养学生分析和解决实际问题的能力。
1 实验基本原理
天线项目的测试，通常需要射频信号源、频谱仪或者矢量信号分析仪等仪器设备，但这些设备往往价格比较昂贵，如果要成套配置和大量装备，更是需要大量经费，不利于本科教学中天线实验项目的开展。一些学校甚至开始采用虚拟仪器的方法来模拟天线实验，采用这样的实验教学方法，无法锻炼学生的实际动手的机会。
鉴于这种情况，可以通过设计一套高灵敏度的天线放大器，制作一种结构简单、调整方便的引向天线，使用这套实验装置，不仅可以节省实验经费的投入，同时，在实验过程中，通过学生亲自动手对引向天线进行设计、组装和调整，还进一步提高了学生的学习兴趣，加深对天线性能的了解，可以培养和提高本科学生在天线调试和测试等方面的动手能力，加强对天线实际测试方法的了解和掌握。
在进行实验装置设计时，接收天线装置采用引向天线作为接收天线，它有较好的方向性，比偶极天线有更高的增益，同时，因为其抗干扰较强、作用距离远，构造简单，架设方便，对测向、远距离通信效果比较好。设计时一方面考虑到信号源的成本以及配套接收仪器的成本，另一方面为了使整个实验系统的结构比较小巧，方便在室外（自由空间）进行测试。
