北邮电磁场实验圆极化波的产生和检测

北京邮电大学

电磁场与微波测量实验

学院：电子工程学院 班级：2013210901 组员： 组号：第九组

实验一 电磁波反射与折射实验

1、实验目的

1.熟悉S426型分光仪的使用方法;

2.掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法; 3.掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法; 2、实验设备与仪器 S426型分光仪。 3、实验内容与步骤

1.熟悉分光仪的结构和调整方法。

2.连接仪器，调整系统。仪器连接时，两喇叭口面应相互正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90刻度处，将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座，拉起平台上的四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。

3.测量入射角和反射角。反射金属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致。而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属板平面一致的刻线与小平台上相应90度的一对刻线一致。这是小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致。转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度读数就是入射角，然后转动活动臂在表头上找到一最大指示，此时活动臂上的指针所指的刻度就是反射角。如果此时表头指示太大或太小，应调整

频谱特性测量演示实验

1. ESPI测试接收机所测频率范围为：9KHz —3GHz

2. ESPI测试接收机的RF输入端口

最大射频信号：+30dbm，最大直流：50v

3. 是否直观的观测到电磁波的存在？（回答是/否）

否

4?演示实验可以测到的空间信号有哪些，频段分别为：

广播：531K~1602KHz

GSM900 上行：890~915 MHz 下行：935~960 MHz

GSM1800 上行：1710~1755 MHz 下行：1805~1850 MHz

WCDMA上行：1920?1980MHz下行：2110?2170MHz

CDMA2000上行：1920?1980MHz下行：2110?2170MHz

TD-SCDMA2010 ?2025MHz

5. 课堂演示的模拟电视和数字电视频谱图：如何判断是模拟还是数字电视？

模拟信号以残留边带调幅方式频分复用传输，有明确的载波频率，不同频道的图像有不同的载波频率。模拟信号频谱为：每8MHz带宽即一个频道内，能量集中分布在图像载频上，在该载频附近有一个跳动的峰，为彩色副载波所在，再远一点（在8MHz内）还有一个峰,为伴音副载波的峰。

数字信号：一个数字频道的已调信号像一个抬高了的噪声平台，均匀地平铺于整个带宽之内，它的能量是

电磁场与微波测量实验总结

学院： 班级： 姓名： 学号：

一、 实验建议

八周的电磁场与微波实验让我收获了很多知识与经验，也培养了我实验动手的能力，但与此同时我也发现了实验的一些不足之处，下面是我对部分实验的看法和建议： 1、课程安排不太合理

微波工程是上学期学的，大家还有比较深刻的印象，对实验原理理解的比较快，实验进行得也比较顺利。但电磁场是大二学的，已经基本都遗忘了，预习起来比较吃力，理解得也要慢一些。 2、希望学校能加强对实验器材的管理

实验中，我们很多次发现许多器件不足，需要各个组之间相互借用，有时还需要等到其他组做完才能继续实验。这不利于同学们完成实验，而且对于实验室的器材维护也会产生不利的影响。建议实验室以后加强对于实验器材的管理与维护，同时也加强同学们对实验器材的重视和爱护，共同努力，创造一个更好的实验环境。 3、实验互相干扰太严重

由于实验室较小，各组之间的干扰比较严重，几乎每次写实验误差分析的时候都要写上这一点。其实可以通过合理安排小组进行实验的时间或者扩大实验场地。

二、 提出新的实验

用微波分光仪测量玻璃厚度 1、实验目的

深入理解电磁波的反射、折射和叠加

2、实验仪器

S426型分光仪

电磁场与微波测量实验总结

学院： 班级： 姓名： 学号：

一、 实验建议

八周的电磁场与微波实验让我收获了很多知识与经验，也培养了我实验动手的能力，但与此同时我也发现了实验的一些不足之处，下面是我对部分实验的看法和建议： 1、课程安排不太合理

微波工程是上学期学的，大家还有比较深刻的印象，对实验原理理解的比较快，实验进行得也比较顺利。但电磁场是大二学的，已经基本都遗忘了，预习起来比较吃力，理解得也要慢一些。 2、希望学校能加强对实验器材的管理

实验中，我们很多次发现许多器件不足，需要各个组之间相互借用，有时还需要等到其他组做完才能继续实验。这不利于同学们完成实验，而且对于实验室的器材维护也会产生不利的影响。建议实验室以后加强对于实验器材的管理与维护，同时也加强同学们对实验器材的重视和爱护，共同努力，创造一个更好的实验环境。 3、实验互相干扰太严重

由于实验室较小，各组之间的干扰比较严重，几乎每次写实验误差分析的时候都要写上这一点。其实可以通过合理安排小组进行实验的时间或者扩大实验场地。

二、 提出新的实验

用微波分光仪测量玻璃厚度 1、实验目的

深入理解电磁波的反射、折射和叠加

2、实验仪器

S426型分光仪

电磁场与电磁波（天线部分）实验报告

实验二

班级：2010211110班 姓名：谢牧彤 学号： 10210289 日期： 20130503

1

实验二网络分析仪测试八木天线方向图

1.实验目的

1.掌握网络分析仪辅助测试方法； 2.学习测量八木天线方向图方法；

3.研究在不同频率下的八木天线方向图特性。

注：重点观察不同频率下的方向图形状，如：主瓣、副瓣、后瓣、零点、前后比等。

2.实验原理

实验中用的是七单元八木天线，包括一个有源振子，一个反射器，五个引向器（在此图中再加2个引向器即可）

图2.1 八木天线原理图

引向器略短于二分之一波长，主振子等于二分之一波长，反射器略长于二分之一波长，两振子间距四分之一波长。此时，引向器对感应信号呈“容性”，电流超前电压90°；引向器感应的电磁波会向主振子辐射，辐射信号经过四分之一波长的路程使其滞后于从空中直接到达主振子的信号90°，恰好抵消了前面引起的“超前”，两者相位相同，于是信号叠加，得到加强。反射器略长于二分之一波长，呈感性，电流滞后90°，再加上辐射到主振子过程中又滞后90°，与从反射器方向直接加到主振子上的信号正好相差了180°，起到了抵消作用，一个方向加强，一个方向削弱，便有

电磁场与电磁波实验

班级 学号 姓名

08020804 2008301914 夏益锋

反射实验

2008301918 张筠鹏

2008301919 赵伟

第一章 反射实验

? 实验原理

当微波遇到金属板时将会发生全反射，本实验就是以一块金属板作为障碍物，来研究当微波以某一入射角投射到金属板时，所遵守的反射定律。

? 实验报告

?1?2极化 入射角φ1 理论反射角φ2 实测反射角φ2 φ2-φ2测 水平极化 45 45 47.4 2.4 垂直极化 45 45 47.5 2.5 ? 误差分析： 1． 仪器误差：发射天线和接收天线不能调到绝对的水平和垂直，因此也得不到绝对的水平

极化波和垂直极化波；反射金属板不是绝对的平面，也影响入射角和反射角的大小。 2． 人为操作误差：操作仪器时，读数时都会存在一定误差

3． 周围仪器发射电磁波影响误差：影响电流表示数，也就影响电流极大是的反射角大小。 4． 由于误差较小，在允许范围内。

1

电磁场与电磁波实验 衍射实验

第二章 衍射实验

? 实验原理：

当一束平面波垂直入射到一个狭缝，狭缝的宽度和波长可以比拟时，它就会发生衍射现象。

极小值：

a?sin??n??

??极大值：a

电磁场与电磁波

教 案

: 课程: 电磁场与电磁波

第7章 非导电介质中的电磁波课时:6学时

武汉理工大学信息工程学院

教师：刘岚

1

内容

电磁场与电磁波

2

电磁场与电磁波

3

电磁场与电磁波

4

电磁场与电磁波

5

电磁场与电磁波

6

电磁场与电磁波

7

电磁场与电磁波

8

电磁场与电磁波

9

电磁场与电磁波

10

电磁场与电磁波

11

电磁场与电磁波

12

电磁场与电磁波

13

电磁场与电磁波

14

电磁场电磁波复习重点

第一章 矢量分析

1、矢量的基本运算

标量：一个只用大小描述的物理量。 矢量：一个既有大小又有方向特性的物理量，常用黑体字母或带箭头的字母表示。 2、叉乘 点乘的物理意义 会计算

3、通量源 旋量源的特点

通量源：正 负 无

旋度源：是矢量，产生的矢量场具有涡旋性质，穿过一曲面的旋度源等于（或正

比于）沿此曲面边界的闭合回路的环量，在给定点上，这种源的（面）密度等于 （或正比于）矢量场在该点的旋度。 4、通量、环流的定义及其与场的关系

通量：在矢量场F中，任取一面积元矢量dS,矢量F与面元矢量dS的标量积F.dS定义为矢量F穿过面元矢量dS的通量。

如果曲面 S 是闭合的，则规定曲面的法向矢量由闭合曲面内指向外； 环流：矢量场F沿场中的一条闭合路径C的曲线积分 称为矢量场F沿闭合路径C的环流。

如果矢量场的任意闭合回路的环流恒为零，称该矢量场为无旋场，又称为保守场。如果矢量场对于任何闭合曲线的环流不为零，称该矢量场为有旋矢量场，能够激发有旋矢量场的源称为旋涡源。电流是磁场的旋涡源。 5、高斯定理、stokes定理 静电 静场 高斯定理：

从散度的定义出发，可以得到矢量场在空间任意闭合

电磁场电磁波复习重点

第一章 矢量分析

1、矢量的基本运算

标量：一个只用大小描述的物理量。 矢量：一个既有大小又有方向特性的物理量，常用黑体字母或带箭头的字母表示。 2、叉乘 点乘的物理意义 会计算

3、通量源 旋量源的特点

通量源：正 负 无

旋度源：是矢量，产生的矢量场具有涡旋性质，穿过一曲面的旋度源等于（或正

比于）沿此曲面边界的闭合回路的环量，在给定点上，这种源的（面）密度等于 （或正比于）矢量场在该点的旋度。 4、通量、环流的定义及其与场的关系

通量：在矢量场F中，任取一面积元矢量dS,矢量F与面元矢量dS的标量积F.dS定义为矢量F穿过面元矢量dS的通量。

如果曲面 S 是闭合的，则规定曲面的法向矢量由闭合曲面内指向外； 环流：矢量场F沿场中的一条闭合路径C的曲线积分 称为矢量场F沿闭合路径C的环流。

如果矢量场的任意闭合回路的环流恒为零，称该矢量场为无旋场，又称为保守场。如果矢量场对于任何闭合曲线的环流不为零，称该矢量场为有旋矢量场，能够激发有旋矢量场的源称为旋涡源。电流是磁场的旋涡源。 5、高斯定理、stokes定理 静电 静场 高斯定理：

从散度的定义出发，可以得到矢量场在空间任意闭合

电磁场电磁波实验

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电磁场电磁波数字智能实训平台： 1套 电磁波传输电缆： 1套 平板极化天线： 1副 半波振子天线： 1副 感应灯泡： 1个

四、实验原理

麦克斯韦电磁理论经验定律包括：静电学的库仑定律，涉及磁性的定律，关于电流的磁性的安培定律，法拉第电磁感应定律。麦克斯韦把这四个定律予以综合，导出麦克斯韦方程，该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并预言了电磁波的存在。麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼