電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

電磁場(chǎng)電磁波試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、通過電磁感應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)，了解麥克斯韋電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容2、了解半波天線感應(yīng)器的原理及設(shè)計(jì)方法3、天線長(zhǎng)短與電磁波波長(zhǎng)的接收匹配關(guān)系二、預(yù)習(xí)要求1、麥克斯韋電磁理論的內(nèi)容2、什么是電偶極子？3、了解線天線根本構(gòu)造及其特性三、試驗(yàn)儀器HD-CB-IV電磁場(chǎng)電磁波數(shù)字智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)： 1套電磁波傳輸電纜： 平板極化天線： 1副半波振子天線： 1副感應(yīng)燈泡： 1個(gè)四、試驗(yàn)原理統(tǒng)一的電磁場(chǎng)。下面我們通過制作感應(yīng)天線體，來驗(yàn)證電磁場(chǎng)的存在。如圖示：電偶極子是一種根本的輻射單元，它是一段長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的直線電流元，但又簡(jiǎn)潔制作，本錢低廉的有半波天線、環(huán)形天線、螺旋天線等。2 本試驗(yàn)重點(diǎn)介紹其中的一種半波天線?！不蚍Q對(duì)稱振子〕可以看成是由一段末端開路的雙線傳輸線形成的。這種天線是最通用的天線型式之一，又稱為偶極子天線。而半波天線是對(duì)稱天線中應(yīng)用最為廣泛的一種天線，它具有構(gòu)造簡(jiǎn)潔和饋電便利等優(yōu)點(diǎn)。線的輻射場(chǎng)相加得到，于是可得半波振子〔Lλ/4〕的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)有以下關(guān)系式：E=[60Imcosπcosθ/2)]/Rsinθ=[60Im/Rf(θf(θ)為方向函Fθf(θ/fmax=|cos(πcosθ/2)/sinθ|其中fmaxf(θ)的最大值。由上式可畫出半波振子的方向圖如下:ψ無關(guān)，故在H面上的方向圖是以振子為中心的一個(gè)圓，即為全方性的方向圖。在E面的方向圖為8θ=π/2，且只要一臂長(zhǎng)度不超過0.625λθ=π/2方向上；假設(shè)連續(xù)增大L，輻射的最大方θπ/2方向。五、試驗(yàn)步驟〔一〕測(cè)量電磁波放射頻率N1”連接至“功率頻率檢測(cè)口”。2、在液晶界面上同時(shí)顯示動(dòng)身射功率及頻率。FF,F

V光900MHz,則：λ=V光=3*108/900*106=0.33m.λFL=0.165m則兩端子分別均為0.165/2=8.25cm〔二〕制作半波振子天線122、將銅絲末端漆刮掉，保持良好導(dǎo)電。3、將天線安裝到轉(zhuǎn)盤上，這時(shí)就完成了半波天線的制作。4、其他天線方法同上?！踩瞅?yàn)證麥克斯韋電磁理論，電磁場(chǎng)的存在經(jīng)天線放射后在空中傳輸2、燈泡被點(diǎn)亮，驗(yàn)證了電磁場(chǎng)的存在。六、留意事項(xiàng)1、漆包線銅絲需將末端的漆刮掉，保持導(dǎo)電性良好。2、銅絲避開彎折。七、報(bào)告要求1、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)報(bào)告的格式和內(nèi)容完成試驗(yàn)報(bào)告；2、完成數(shù)據(jù)運(yùn)算及整理；3、更換天線種類進(jìn)展制作；一、試驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)用恒定電流場(chǎng)描繪模擬靜電場(chǎng)的試驗(yàn)方法。2、爭(zhēng)論電場(chǎng)線的分布規(guī)律。3、加深對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)概念的理解.二、試驗(yàn)概述電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是表征電場(chǎng)特性的兩個(gè)根本物理量 ,為了形象地表示靜電場(chǎng),常采()和等勢(shì)面來描繪靜電場(chǎng).電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處正交,因此有了等勢(shì)面的圖形就可以大致畫出電場(chǎng)線的分布圖,反之亦然。靜電場(chǎng)的爭(zhēng)論有多種方法,模擬法就是一種重要的試驗(yàn)方法.兩個(gè)物理量之間,只要具有一樣的物理模型或一樣的數(shù)學(xué)表達(dá)式 ,就可以用一個(gè)物理量去定量地或定性地模仿另一個(gè)物理量,這種方法稱為模擬法.本試驗(yàn)承受穩(wěn)恒電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)的方法來描繪用靈敏電流計(jì)檢測(cè)出一組等勢(shì)點(diǎn)子，然后將這些等勢(shì)點(diǎn)用光滑曲線連接起來，就描繪出了等勢(shì)線。三、試驗(yàn)預(yù)備本試驗(yàn)與微安電流表和穩(wěn)壓電源協(xié)作使用。1、把試驗(yàn)器底板放正，旋下底板上的接線柱帽，并取下電極圈。2、將打好孔的白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙依次套進(jìn)接線柱螺桿上放平。良好。4、將“+5V輸出”端口與接線柱正負(fù)端相連接。5個(gè)小點(diǎn)，作為試驗(yàn)基準(zhǔn)點(diǎn)〔A、B、C、D、E，學(xué)生自己標(biāo)注。四、試驗(yàn)方法1、上述步驟安裝完畢后，檢查一個(gè)是否有接觸和松動(dòng)處。2、檢查無誤后，接通“+5V”電源供電電路。3、將一根探針放在基準(zhǔn)點(diǎn)A上，用另一根探針尖在該四周找尋與A等勢(shì)的點(diǎn)，電流326表指針偏轉(zhuǎn)越小，就越接近要找的點(diǎn)。假設(shè)找到某一點(diǎn)A1，指針無偏轉(zhuǎn)，處于零位，就把探AA1。4、用一樣的方法可以找出A2、A3、、A8等七個(gè)點(diǎn)，這樣就取出了一條等勢(shì)線的點(diǎn)。5ABBB1、B2、、B8。6、依次類推，共找出五條等勢(shì)線的點(diǎn)7、切斷電源、取出白紙，分組把點(diǎn)用光滑曲線連成一條等勢(shì)線。8〔注〕五、留意事項(xiàng)1、試驗(yàn)前，應(yīng)認(rèn)真閱讀說明書，按步驟試驗(yàn)2、試驗(yàn)完畢，馬上斷開電源，以免短路3、電極與導(dǎo)電紙應(yīng)接觸良好，特別留意將接線柱帽旋緊，保證明驗(yàn)質(zhì)量。一、試驗(yàn)?zāi)康?、生疏時(shí)變電磁場(chǎng)，理解電磁感應(yīng)的原理和作用2、理解電磁波輻射原理3、了解位移電流的概念二、預(yù)習(xí)要求1、什么是法拉第電磁感應(yīng)定律？2、半波振子天線的原理。三、試驗(yàn)儀器HD-CB-IV電磁場(chǎng)電磁波數(shù)字智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)：1套檢波器：1只微安表頭：1只電磁波傳輸電纜：1套平板極化天線：1副半波振子天線：1副四、試驗(yàn)原理用功率信號(hào)發(fā)生器作為放射源，通過放射天線產(chǎn)生電磁波。假設(shè)將另一副天線置于電磁波電磁波功率越強(qiáng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。假設(shè)用小功率的白熾燈泡接入天線饋電點(diǎn)，能量足夠線，燈泡被點(diǎn)的越亮。越遠(yuǎn)離天線，燈泡越暗。五、試驗(yàn)步驟〔一〕裝置白熾燈泡和極化天線〔A〕，將電磁波信號(hào)輸送到極化天線上放射出去。2、按下機(jī)器供電開關(guān)，機(jī)器工作正常，按下功率“放射開關(guān)”，綠色放射指示燈亮，說明放射正常。3、半波天線的長(zhǎng)度計(jì)算方法〔也可由液晶界面直接顯示〕：電磁波放射源的頻V=V

900MHz,則：Vλ=光V

=3*108/900*106=0.33m.半波天線長(zhǎng)L=0.165m則兩端子分別均為0.165/2=8.25cm下面開頭制作天線。留意：〔天線端口與支撐金屬片固定端的銅絲上的絕緣漆要刮〕〔銅絲〕制作典型的半波天線，安裝于感應(yīng)燈板兩端，豎直固定到測(cè)試支架上，將滑塊移動(dòng)置極化天線端〔最左端〕歸零，此時(shí)液晶顯示讀數(shù)0.00。調(diào)整測(cè)試支40cm左右，按下功率信號(hào)發(fā)生器上放射按鈕，白熾燈被點(diǎn)亮。5、開頭移動(dòng)測(cè)試支架滑塊〔向靠近極化天線方向移動(dòng)〕，直到小燈剛剛發(fā)光時(shí)，直接在顯示器上讀取滑塊與放射天線的距離并記錄。關(guān)系。7、設(shè)計(jì)制作其它天線形式制作感應(yīng)器，重復(fù)上面過程，記錄數(shù)據(jù)。次數(shù)次數(shù)天線形式天線長(zhǎng)度距離1223…………〔二〕裝置檢波二極管1、將感應(yīng)板換成檢波裝置，〔燈泡變成了檢波二極管〕。置于旋轉(zhuǎn)支架上。2、用金屬絲〔銅絲〕制作典型的半波天線，安裝于檢波板兩端，豎直固定到測(cè)試支架上，將滑塊移動(dòng)置極化天線端〔最左端〕歸零，此時(shí)液晶顯示讀數(shù)0.00。調(diào)整測(cè)試支40cm左右，通過SMA連接線將檢波電流送至“檢波電流輸入”端口，同時(shí)將主機(jī)后開關(guān)切換至“電流輸入”。按下功率信號(hào)發(fā)生器上放射按鈕，指針開頭偏轉(zhuǎn)。記錄數(shù)值。3、漸漸向極化天線方向移動(dòng)，記錄下距離數(shù)值及電流大小，記錄數(shù)值。次數(shù)天線形式天線長(zhǎng)度距離電流大小123…………五、留意事項(xiàng)1、按下機(jī)器供電開關(guān)，機(jī)器工作正常，按下功率放射按鈕，放射指示燈亮，說明放射正常。2、滑動(dòng)感應(yīng)器及反射板應(yīng)緩慢，切忌過快影響試驗(yàn)效果和讀數(shù)。3、測(cè)試感應(yīng)器時(shí)，不能將感應(yīng)燈靠近放射天線的距離太近，否則會(huì)燒毀感應(yīng)燈?！仓?5cm以外，或視感應(yīng)燈亮度而定〕4、盡量削減按下放射按鈕的時(shí)間，以免影響其它小組的測(cè)試準(zhǔn)確性。5、測(cè)試時(shí)盡量避開人員走動(dòng)，以免人體反射影響測(cè)試結(jié)果。六、報(bào)告要求1、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)報(bào)告的格式和內(nèi)容完成試驗(yàn)報(bào)告；2、完成數(shù)據(jù)運(yùn)算及整理；3、對(duì)試驗(yàn)中的現(xiàn)象分析爭(zhēng)論。一、試驗(yàn)?zāi)康?、電磁波的偏振現(xiàn)象的產(chǎn)生2、完全偏振波與合成偏振波的定義3、爭(zhēng)論線性極化波的產(chǎn)生及其特點(diǎn)；4、爭(zhēng)論制作的電磁波感應(yīng)器的極化特性，進(jìn)展極化特性試驗(yàn)，與理論結(jié)果進(jìn)展比照、爭(zhēng)論；5、通過試驗(yàn)加深對(duì)電磁波極化特性的理解和生疏。二、預(yù)習(xí)要求1、什么是電磁波的偏振？它具有什么特點(diǎn)？2、了解各種常用天線的極化特性；3、天線特性與放射(接收)電磁波極化特性之間的有什么關(guān)系？三、試驗(yàn)儀器HD-CB-IV電磁場(chǎng)電磁波數(shù)字智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)：1套水平極化天線：1副垂直極化天線：1副電磁波傳輸電纜：1根微安表：1只燈泡：1只四、試驗(yàn)原理〔線偏，電磁波〕，也有兩個(gè)方向合成的〔圓偏振，橢圓偏振〕。自然光里的電磁波可以理解化電磁波〔簡(jiǎn)稱極化波。假設(shè)極化電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度始終在垂直于傳播方向的〔橫〕平場(chǎng)的矢端軌跡稱為極化曲線，并按極化曲線的外形對(duì)極化波命名。一般均承受垂直極化的傳播方式。取向隨時(shí)間變化的特性，并用電場(chǎng)強(qiáng)度矢量E的端點(diǎn)在空間描繪出的軌跡來表示。由其軌跡方式可得電磁波的極化方式有三種：線極化、圓極化、橢圓極化。極化波都可看成由兩個(gè)同頻率的直線極化波在空間合成,Z方向傳播，一個(gè)的XYXY在垂直方向，這兩個(gè)波就分別為水平極化波和垂直極化波。Ex=Exmsin(wt-kz)Ey=Eymsin(wt-kzδExm、Eym分別是水平極化波和垂直極化波的振幅，δEy超前Ex的相角〕。Z=0的平面分析，有Ex=Exmsin(wt)Ey=Eymsin(wt+δ)aEx2-bExEy+cEy2=1abc為水平極化波和垂直極化波的振幅ExmEymδ有關(guān)的常數(shù)。此式是個(gè)一般化橢圓方程，它說明由ExEy合成的電場(chǎng)矢量終端畫出的軌跡是一個(gè)橢圓。所以：當(dāng)兩個(gè)線極化波同相或反相時(shí)，其合成波是一個(gè)線極化波；л/2時(shí)，其合成波是一個(gè)橢圓極化波；л/2時(shí)，其合成波是一個(gè)圓極化波。試驗(yàn)一所設(shè)計(jì)的半波振子接收〔放射〕的波為線極化波，而最常用的接收〔放射〕圓極化波，而是橢圓極化波。當(dāng)單位長(zhǎng)度的螺圈數(shù)N很大時(shí)，放射〔接收〕的波可看作是圓極化波。極化波的一個(gè)需要重視的地方是極化的旋轉(zhuǎn)方向問題。一般規(guī)定：面對(duì)電波傳播的方〕，電場(chǎng)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的波稱為右旋圓極化波。右旋螺旋天線則時(shí)，為右旋圓極化，反之為左旋圓極化。五、試驗(yàn)步驟試驗(yàn)裝置如以下圖所示：1、將一副放射極化天線架設(shè)在放射支架上，連接好放射電纜，開啟試驗(yàn)平臺(tái)開關(guān)，2”連接到極化天線上。按下放射開關(guān)，綠色指示燈亮，代表正常工作。2、將制作的線極化的電磁波感應(yīng)器安裝在測(cè)試支架上，分別設(shè)置成垂直、水平、斜45度三種位置，按下放射按鈕，并移動(dòng)感應(yīng)器滑塊，觀看燈泡到達(dá)同等亮度時(shí)與放射天線的距離，并記錄數(shù)據(jù)。3、更換不同的放射天線類型，重復(fù)以上步驟，記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。4、分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，推斷各放射天線發(fā)出的電磁波的極化形式。距離〔距離〔cm〕天線形式水平垂直45度V125、也可接檢波裝置，觀測(cè)不同極化時(shí)的檢波電流大小?！灿信d趣的同學(xué)，可用這種方式記錄數(shù)據(jù)，從而畫出半波天線的方向圖〕。六、留意事項(xiàng)1、按下機(jī)器供電開關(guān)，機(jī)器工作正常，按下功率放射按鈕，放射指示燈亮，且液晶界面顯示放射狀態(tài)，說明放射正常。2、滑動(dòng)感應(yīng)器及反射板應(yīng)緩慢，切忌過快影響試驗(yàn)效果和讀數(shù)。3〔置15cm以外，或視感應(yīng)燈亮度而定〕4、試驗(yàn)前，按規(guī)定執(zhí)行清零操作，便利讀數(shù)記錄。5、避開與相鄰小組同時(shí)按下放射按鈕，盡量削減按下放射按鈕的時(shí)間，以免相互影響測(cè)試準(zhǔn)確性。6、測(cè)試時(shí)盡量避開人員走動(dòng)，以免人體反射影響測(cè)試結(jié)果。七、報(bào)告要求1、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)報(bào)告的格式和內(nèi)容完成試驗(yàn)報(bào)告；2、完成數(shù)據(jù)運(yùn)算及整理，依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析電磁波的極化形式；3、爭(zhēng)論電磁波不同極化收發(fā)的規(guī)律；一、試驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)了解電磁場(chǎng)電磁波的空間傳播特性；、通過對(duì)電磁場(chǎng)電磁波波長(zhǎng)、波幅、波節(jié)、駐波的測(cè)量進(jìn)一步生疏和了解電磁場(chǎng)電磁波3、利用相干波原理測(cè)量波長(zhǎng)二、預(yù)習(xí)要求、什么是邁克爾遜干預(yù)原理？它在試驗(yàn)中有哪些應(yīng)用？、駐波的產(chǎn)生原理及其特性；三、試驗(yàn)儀器HD-CB-IV電磁場(chǎng)電磁波數(shù)字智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)：1套極化天線：1副金屬反射板：1塊〔選配〕1塊電磁波傳輸電纜：1根半波振子天線：1副微安表頭：1只燈泡：1只四、試驗(yàn)原理變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間的傳播稱為電磁波，幾列電磁波同時(shí)在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，幾列波可以保持各自的特點(diǎn)(波長(zhǎng)、波幅、頻率、傳播方向等)同時(shí)通過介質(zhì)，在幾列終加強(qiáng)，而另一些點(diǎn)振動(dòng)始終減弱或完全抵消，因而形成干預(yù)現(xiàn)象。干預(yù)是電磁波的一個(gè)重要特性，利用干預(yù)原理可對(duì)電磁波傳播特性進(jìn)展很好的探究。應(yīng)器位置可以產(chǎn)生波腹或波節(jié)。設(shè)到達(dá)電磁感應(yīng)器的兩列平面波的振幅一樣,只是因波程不同而有肯定的相位差,電場(chǎng)可表示為：Ex=Emcos(wt-kz) Ey=Emcos(wt-kz+δ),(n=0,1,2……)時(shí)，合成波的振幅最大，Z1的位置為合成波的波腹；相位差δ=βZ2=2nπ+π)時(shí)，合成波的振幅最小，Z2的位置為合成波的波節(jié)。實(shí)際上到達(dá)電磁感應(yīng)器的兩列波的振幅不行能完全一樣，故合成波波腹振幅值不是二倍單列波的振幅值，合成波的波節(jié)值也不是恰好為零。,以形成，當(dāng)合成波振幅最大(波腹)時(shí)：Z1=2nπ/βnλ(波節(jié))Z2=(2nππ/β=(n+1/2λ幅最小(波腹到波節(jié))的最短波程差為λ/2，假設(shè)此時(shí)可動(dòng)金屬板移動(dòng)的距離為△L,則2△L=λ/2 即λ=4△L可見,測(cè)得了可動(dòng)金屬板移動(dòng)的距離△L,代入式中便確定電波波長(zhǎng)。了解下面兩個(gè)概念：下面通過試驗(yàn)現(xiàn)象來分析駐波的產(chǎn)生，及電磁波波長(zhǎng)的測(cè)試方法。五、試驗(yàn)步驟將感應(yīng)天線滑至極化天線最左端，實(shí)施清零操作〔0.00〕。2、將設(shè)計(jì)制作的電磁波感應(yīng)器半波天線——感應(yīng)天線安裝在可旋轉(zhuǎn)支架上，先將其垂25-30cm刻度處；3、按下放射旋鈕，此時(shí)已有電磁波放射出來，燈泡被點(diǎn)亮〔亮暗程度不一樣；線往極化天線方向移動(dòng)少許距離，假設(shè)還沒明暗變化，再檢查天線及其他方面；次數(shù)感應(yīng)位置〔cm〕波節(jié)1〔cm〕波節(jié)N〔cm次數(shù)感應(yīng)位置〔cm〕波節(jié)1〔cm〕波節(jié)N〔cm〕N波長(zhǎng)〔cm〕平均〔cm〕123…………………X1白熾燈，記錄下白熾燈最暗時(shí)的刻度：X2,則2(X1-X2)=1/2λλ=4〔X1-X2〕,F=V光/4(X1-X2).留意：多記錄幾組數(shù)據(jù)，求平均之值后再計(jì)算波長(zhǎng)。6、也可換上檢波裝置，這時(shí)可觀測(cè)指針是左右來回?fù)u擺，這時(shí)記錄下指針最大時(shí)的距波長(zhǎng)大小。7，將金屬反射板換成玻璃板，觀測(cè)試驗(yàn)現(xiàn)象。六、留意事項(xiàng)1、按下機(jī)器供電開關(guān)，機(jī)器工作正常，按下放射開關(guān)，綠色放射指示燈亮，說明放射正常。2、滑動(dòng)感應(yīng)器及反射板應(yīng)緩慢，切忌過快影響試驗(yàn)效果和讀數(shù)。3、測(cè)試感應(yīng)器時(shí)，不能將感應(yīng)燈靠近放射天線的距離太小，否則會(huì)燒毀感應(yīng)燈?！仓糜?5cm 以外，或視感應(yīng)燈泡亮度而定〕4、試驗(yàn)前，按規(guī)定執(zhí)行清零操作，便利記錄數(shù)值。5、盡量削減按下放射按鈕的時(shí)間，以免影響其它小組的測(cè)試準(zhǔn)確性。6、測(cè)試時(shí)盡量避開人員走動(dòng)，以免人體反射影響測(cè)試結(jié)果。七、報(bào)告要求1、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)報(bào)告的格式和內(nèi)容完成試驗(yàn)報(bào)告；2、完成數(shù)據(jù)運(yùn)算及整理，計(jì)算出電磁波波長(zhǎng)；3、對(duì)試驗(yàn)中的現(xiàn)象分析爭(zhēng)論，并對(duì)試驗(yàn)誤差產(chǎn)生的緣由進(jìn)展分析。一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解電磁波的頻率分類2、電磁波頻率功率的測(cè)試方法3、功率頻率的單位轉(zhuǎn)換二、預(yù)習(xí)要求1、電磁波功率的單位及轉(zhuǎn)換關(guān)系2、電磁波的頻率單位及轉(zhuǎn)換關(guān)系3、了解電磁波的概念三、試驗(yàn)儀器HD-CB-IV電磁場(chǎng)電磁波數(shù)字智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)四、試驗(yàn)原理X-射線和伽馬射線等。電磁波是電磁場(chǎng)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)〔電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁場(chǎng)則會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。而變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播形成了電磁波。波理論。他斷定電磁波的存在，推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。1887一種電磁波，而且覺察了更多形式的電磁波，它們的本質(zhì)完全一樣，只是波長(zhǎng)和頻率有很大的差異。電磁波頻率的分類：1甚低頻〔VLF〕3～30KHz甚長(zhǎng)波100～10km2低頻〔LF〕30～300KHz長(zhǎng)波10～1km3中頻〔MF〕300～3000KHz中波1000～100m4高頻〔HF〕3～30MHz短波100～10m5甚高頻〔VHF〕30～300MHz米波10～1m6特高頻〔UHF〕300～3000MHz分米波微波100～10cm7超高頻〔SHF〕3～30GHz厘米波10～1cm8極高頻〔EHF〕30～300GHz毫米波10～1mm9至高頻300～3000吉赫〔GHz〕 絲米波1～0.1mm頻率單位的轉(zhuǎn)換關(guān)系：1GHz=103MHz=106KHz=109Hz功率比對(duì)表功率dBm電壓(有效值)電壓(峰值)1000000W=1MW907.07kV20kV100000W=100kW802.236kV6.325kV10000W=10kW700.707kV2kV1000W=1kW60223.6V632.5V100W5070.7V200V10W4022.36V63.25V1W307.07V20V100mW=10-1202.236V6.325V10mW=10-2100.707V2V1mW=10-30223.6mV632.46Mv100μW=10-4-1070.7mV200Mv10μW=10-5-2022.36mV63.25Mv1μW=10-6-307.07mV20mV100nW=10-7W-402.236mV6.325mV10nW=10-8W-500.707mV2mV1nW=10-9W-60223.6μV632.46μV100pW=10-10W-7070.7μV200μV10pW=10-11W-8022.36μV63.25μV1pW=10-12W-907.07μV20μV100fW=10-13W-1002.236μV6.325μV10fW=10-14W-1100.707μV2μV1fW=10-15W-120223.6nV632.46nV100aW=10-16W-13070.7nV200nV10aW=10-17W-14022.36nV70.7nV1aW=10-18W-1507.07nV20nV五、試驗(yàn)步驟11”N2dbm,mw3、直讀出頻率，計(jì)算出電磁波的波長(zhǎng)。六、報(bào)告要求1、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)報(bào)告的格式和內(nèi)容完成試驗(yàn)報(bào)告；2、完成數(shù)據(jù)運(yùn)算及整理；試驗(yàn)七天線方向圖的測(cè)試〔功率測(cè)試法〕一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解八木天線的根本原理2、了解天線方向圖的根本原理。3、用功率測(cè)量法測(cè)試天線方向圖以了解天線的輻射特性。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1、生疏天線的理論學(xué)問2、生疏功率計(jì)的測(cè)試方法三、試驗(yàn)儀器HD-CB-IV電磁場(chǎng)電磁波數(shù)字智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái) 2套八木天線： 電磁波傳輸電纜： 2根四、試驗(yàn)原理源引向器組成的線形端射天線。八木天線有很好的方向性，較偶極天線有高的增益。用它來測(cè)向、遠(yuǎn)距離通信效果特別好。量接收天線的輻射特性。連接示意圖：五、試驗(yàn)步驟首先將八木天線分別固定到支架上，平放至標(biāo)尺上，距離保持在1米以上?！惨弧撤派涠?、將八木天線固定在放射支架上。2、將“輸出口1”連接至放射的八木天線。3、電磁波經(jīng)定向八木天線向空間放射?！捕辰邮斩?、接收端天線連接至“頻率功率檢測(cè)”，測(cè)量接收功率。2、調(diào)整放射與接收天線距離，使其滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件。3、將兩根天線正對(duì)保持0度。4、記錄下天線的接收功率值。5、轉(zhuǎn)動(dòng)接收天線，變換接收天線角度，記錄下天線接收功率值。63607、填寫下表。天線轉(zhuǎn)動(dòng)角度接收天線功率值天線轉(zhuǎn)動(dòng)角度 接收天線功率值0°-0°10°20°-10°-20°30°-30°40°-40°50°60°-50°-60°70°-70°80°-80°90°100°-90°-100°110°-110°120°-120°130°140°-130°-140°150°-150°160°160°-160°170°-170°180°8、打點(diǎn)法在以下圖中標(biāo)出每個(gè)點(diǎn)的位置：注：10dBm，-3dBm，-6dBm，-9dBm,依次遞減。2、連接每個(gè)點(diǎn)，畫出天線的主瓣及旁瓣。六、留意事項(xiàng)1、設(shè)置好方向后，無需按放射開關(guān)〔此時(shí)選擇小功率放射。2、放射時(shí)避開人員走動(dòng)，削減試驗(yàn)誤差。31試驗(yàn)八電磁波的PIN調(diào)制特性一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解PIN調(diào)制器的原理。2、了解調(diào)制后的輸出波形。二、PIN調(diào)制的原理PIN下電導(dǎo)的可調(diào)制性，在脈沖調(diào)制方面得到了廣泛的應(yīng)用。用PIN帶寬、駐波小、插損低、響應(yīng)快、動(dòng)態(tài)范圍大的優(yōu)點(diǎn)。三、試驗(yàn)設(shè)備項(xiàng)次設(shè)備名稱數(shù)量備注1HD-CB-IV12PIN調(diào)制器13連接線假設(shè)干四、試驗(yàn)內(nèi)容2RF1SMA電纜輸出。3RF信號(hào)送至“RF4、可接示波器觀看調(diào)制輸出波形。5、連接示意圖：6、輸出波形可接天線放射出去〔作為天線方向圖發(fā)端的已調(diào)放射信號(hào)〕試驗(yàn)九 天線方向圖的測(cè)試試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解天線方向圖的根本原理。2、用電磁場(chǎng)電磁波測(cè)量了解天線的特性。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1、生疏天線的理論學(xué)問。電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng)，但凡利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進(jìn)展工作。2、天線的方向圖反映出了天線的輻射特性，一般狀況下，天線的方向圖表示天線輻本試驗(yàn)重點(diǎn)爭(zhēng)論八木天線的測(cè)試方法。式天線，它有很好的方向性，較偶極天線有高的增益。三、試驗(yàn)設(shè)備項(xiàng)次設(shè)備名稱數(shù)量備注1HD-CB-IV12微波天線13PIN調(diào)制器14連接線假設(shè)干四、硬件測(cè)量1、連接電路1”端口的電磁波送至PINRF1KHz至調(diào)制器“方波輸入“端，”RF小，將主機(jī)后面開關(guān)切換至“選頻輸入”，再送至“信號(hào)輸入”端，看指針的偏轉(zhuǎn)。2、試驗(yàn)原理PIN書。天線的方向打算了選頻放大器的示數(shù)。3、試驗(yàn)留意點(diǎn)大的影響。同時(shí)測(cè)試時(shí)，應(yīng)避開人員的來回走動(dòng)。1-3M諧”旋鈕，使刻度盡量滿偏。④轉(zhuǎn)動(dòng)天線角度，記錄下角度，同時(shí)記錄下選頻放大器的放大示數(shù)。⑤繪制表格，參照數(shù)據(jù)，畫出方向圖?？蓞⒁娨韵聢D試驗(yàn)報(bào)告樣板。五、天線方向圖測(cè)試試驗(yàn)報(bào)告表格：1、連接好測(cè)試設(shè)備，填寫下表。天線轉(zhuǎn)動(dòng)角度接收天線檢波電壓值天線轉(zhuǎn)動(dòng)角度 接收天線檢波電壓值0°10°20°30°40°50°-0°-10°-20°-30°-40°-50°60°70°80°90°100°110°-60°-70°-80°-90°-100°-110°120°130°-120°-130°140°150°160°170°-140°-150°-160°-170°180°2、依據(jù)上表所填數(shù)值，在以下圓圖中描點(diǎn)，畫出天線方向圖。六、試驗(yàn)步驟、預(yù)備好一對(duì)八木天線或拋物面天線，PIN1”“1KHzPIN〔RF。30.5dB隔離度：大于20dB頻段： 41。52，接收下來的信號(hào)為調(diào)制信號(hào)〔待檢波〕60DB益”旋鈕，使其刻度滿偏，記錄下試驗(yàn)數(shù)值。810-1020-20。180.-170度。取點(diǎn)法，繪制出測(cè)