电磁场实验指导书.doc

电磁场电磁波实验指导书 盐城工学院信息学院 目 录 第一章 产品说明 2 一、系统简介 2 二、系统特点 2 三、系统组成 2 四、?系统性能指标 3 五、?系统主要部件参数 3 第二章 实验内容 5 实验一 电磁感应定律的验证及电场中位移电流的测量 5 实验二 同轴测量线导体内驻波特性测试 8 实验三 反射系数及驻波相位的测试 10 实验四 电场中位移电流的测试及计算 12 实验五 电磁波的偏振及极化测试 15 实验六 电磁波的迈克尔逊干涉 19 实验七 电磁波的频率功率测试 23 第一章 系统说明 一、系统简介 电磁场电磁波及天线技术是电子信息工程、电磁场与电磁波、微波技术、天线技术类专业必不可少的一门实验课程，本系统包含功率计、频率计、方波信号产生，电磁波产生器、功率放大器、选频放大器等，具有电磁波极化特性测试，天线方向图测试、静电场中位移电流测试等多种功能，加深学生对电磁波产生、（调制）、发射、传输和接收、（检波）过程及终端设备相关特性的认识，培养学生对电磁场电磁波及天线应用的创新能力。 二、系统特点 1、测试系统面向《电磁场与电磁波》的课程建设，紧密配合教学大纲，通过直观生动的实验现象，完成对电磁场与电磁波相关特性的测试。 2、系统内置1KHz方波可调信号源、选频放大器，在完成对电磁波PIN调制功能的同时，可用于对天线方向图的测试,而无需选配其他实验装置。 3,系统自带同轴开槽测量线，测量电磁波在同轴线导体内的传输特性，如：驻波，全反射，波节，波幅等参数。 4、采用数字显示方式，在提高准确性的基础上，更能方便感应器在任何位置归零，直接读取数值，提高测试精度，减小读数给测试带来的误差。 5、本装置电磁波发射可选大功率或低功率两路输出，方便做不同实验时的自由切换，输出端口均为标准的N型接头。 6、测试系统自带频率计及功率计，用于对发射电磁波频率功率的测试及校准。 7、自带波长计算功能，液晶界面直接显示。 8、完成电磁波的极化特性测试、场电流的测试及终端天线增益的测试功能。 9、通过实验现象可观测入射电磁波及反射电磁波叠加形成的驻波现象，测试电磁波的波长及频率。配置同轴式驻波测量槽线，可测试驻波参量，反射系数及电磁波的频率。 10、该测试系统融基础性、验证性与设计性于一体，由浅入深的引导学生完成电磁场电磁波及天线相关知识的学习，将抽象的理论知识通过实验现象反映出来，同时通过计算加以分析。 三、系统组成 本实验系统由电磁波发射器（主设备）、选频放大器（内置）、功率计（内置）、频率计（内置）、同轴测量线（外接，选配）、数字液晶显示测量标尺、支撑架、极化天线、反射板、移动滑板、感应天线等组成。 四、?系统性能指标 1、工作频率范围： 760MHz-1000MHz（可根据客户要求定制） 2、发射功率： 33dBm 3、整机功耗： 40W 4、标尺精度： 0.01mm 5、长度量程： 100CM 6、旋转测量精度：1° 7、极化测量量程：180° 五、?系统主要部件参数 1、电磁波发射器 工作频率：1GHz左右，幅度频率均定制；电平值：35dBm；频率稳定度：±5ppm 2、方波发生器 工作频率：1KHz可调； 幅度：0.1V-4V可调 3、电磁波功率计 频率测试范围：输入信号频率5MHz-8GHz； 功率测试范围：-30dBm-10dBm； 显示：数码管显示 4、电磁波频率计 频率测试范围：450MHz-3GHz； 显示：液晶显示 5、多极化天线（SMA接头） 参数：包含水平极化，垂直极化和圆极化（选配）三种极化方式 6、显示方式：数字液晶显示，可在任意位置归零，直观读取相对值和绝对值。 7、选频放大器（内置） 输入信号频率：1KHz； 灵敏度：0.1mv； 增益：0-60dB可调（兼具微调功能） 8、同轴测量线（选配，外接） 频率范围：700MHz-1.6GHz； 阻抗：50Ω； 耐功率：≥100W 9、PIN调制器 射频输入：300MHz-3GHz； 方波输入：800Hz-1.2KHz 10、电流微安表 参数：测试范围：0.1uA-10uA 第二章 实验内容 实验一 电磁感应定律的验证 一、实验目的 1、通过电磁感应装置的设计，了解麦克斯韦电磁感应定律的内容 2、了解半波天线感应器的原理及设计方法 3、天线长短与电磁波波长的接收匹配关系 二、预习要求 1、麦克斯韦电磁理论的内容2、什么是电偶极子？ 3、了解线天线基本结构及其特性 三、实验仪器 HD-CB-IV电磁场电磁波