電磁場與電磁波實驗系統(tǒng).doc

電磁場電磁波及天線測試系統(tǒng)HD-CB-III型一、系統(tǒng)簡介 電磁場電磁波及天線技術(shù)是通信工程、電子工程、電磁場與電磁波、微波技術(shù)、天線技術(shù)類專業(yè)必不可少的一門實驗課程，本系統(tǒng)包含功率測試、頻率測試、方波信號產(chǎn)生，電磁波產(chǎn)生器、功率放大器、選頻放大器等，具有電磁波極化特性測試，天線方向圖測試、靜電場中位移電流測試等多種功能，加深學(xué)生對電磁波產(chǎn)生、（調(diào)制）、發(fā)射、傳輸和接收、（檢波）過程及終端設(shè)備相關(guān)特性的認識，培養(yǎng)學(xué)生對電磁場電磁波及天線應(yīng)用的創(chuàng)新能力。二、系統(tǒng)特點3、電磁場電磁波及天線測試技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)置1KHz方波可調(diào)信號源、選頻放大器，在完成對電磁波PIN調(diào)制功能的同時，可用于對天線方向圖的測試,而無需選配其他實驗裝置。4、本裝置電磁波發(fā)射可選大功率或低功率兩路輸出，方便做不同實驗時的自由切換，輸出端口均為標準的N型接頭。5、電磁場電磁波及天線技術(shù)測試系統(tǒng)自帶頻率計及功率計，用于對發(fā)射電磁波頻率功率的測試及校準。6、完成電磁波的邁克爾遜干涉，天線極化特性測試、場電流的測試及終端天線增益的測試功能。7、通過實驗現(xiàn)象可觀測入射電磁波及反射電磁波疊加形成的駐波現(xiàn)象，測試電磁波的波長及頻率。8、該測試系統(tǒng)融基礎(chǔ)性、驗證性與設(shè)計性于一體，由淺入深的引導(dǎo)學(xué)生完成電磁場電磁波及天線相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，將抽象的理論知識通過實驗現(xiàn)象反映出來，同時通過計算加以分析。三、系統(tǒng)性能指標1、工作頻率范圍： 800MHz-1200MHz2、發(fā)射功率： 33dBm3、整機功耗： 40W4、標尺精度： 0.01mm5、長度量程： 100CM6、旋轉(zhuǎn)測量精度： 17、極化測量量程： 180四、系統(tǒng)主要部件參數(shù)(一)基礎(chǔ)部件參數(shù)1電磁波發(fā)射器工作頻率：800MHz-1200MHz，幅度頻率均定制； 電平值：33dBm； 頻率穩(wěn)定度：5ppm2.方波發(fā)生器工作頻率：1KHz可調(diào)； 幅度：0.1V-4V可調(diào) 3電磁波功率計 頻率測試范圍：輸入信號頻率5MHz-8GHz； 功率測試范圍：-30dBm-10dBm； 顯示：數(shù)碼管顯示4電磁波頻率計 頻率測試范圍：450MHz-3GHz； 顯示：數(shù)碼管顯示5.多極化天線（SMA接頭）參數(shù)：包含水平極化，垂直極化和圓極化（選配）三種極化方式6.選頻放大器 輸入信號頻率：1KHz； 靈敏度：0.1mv； 增益：0-60dB可調(diào)（兼具微調(diào)功能）7.電流微安表參數(shù)：測試范圍：0.1uA-10uA8.PIN調(diào)制器射頻輸入：300MHz-3GHz； 方波輸入：800Hz-1.2KHz(二)“同軸測量線”參數(shù)1同軸測量線頻率范圍：700MHz-1.6GHz； 阻抗：50； 耐功率：100W2、電流微安表參數(shù)：測試范圍：0.1uA-10uA3、耦合器工作頻段：800MHz -1000MHz； 藕合度：6 DB -7DB； 駐波：1.1； 隔離度：12DB4、同軸隔離器工作頻段: 700MHz -1000MHz； 功率:2W； 隔離度：大于15DB； 插損:小于0.5DB五、實驗內(nèi)容（一）電磁場電磁波模擬真空中測試 靜電場的模擬測繪實驗掌握恒定電流法描繪等勢線，模擬靜電場的方法。麥克斯韋電磁場理論的驗證了解電磁感應(yīng)的原理及作用，掌握電磁波輻射的原理，電場與磁場的相互關(guān)系，通過制作感應(yīng)器作為接收裝置來驗證電磁場的存在。 電磁波感應(yīng)器（天線）的制作通過計算，學(xué)生通過計算自主設(shè)計半波天線，V型天線，環(huán)形天線等簡單的感應(yīng)裝置，并了解其特性。 電磁波的PIN調(diào)制特性了解PIN調(diào)制的特性，用示波器測試調(diào)制波形及檢波后的波形。 電磁波的麥克爾遜干涉實驗了解電磁波在傳輸過程中的干涉現(xiàn)象和駐波現(xiàn)象的形成，及這些現(xiàn)象形成的條件，觀測電磁波傳輸過程中波節(jié)點與波幅點的產(chǎn)生。 電磁波反射，穿透性實驗了解電磁波傳輸過程中經(jīng)金屬良導(dǎo)體的反射，及非金屬材料的穿透性實驗。 位移電流的測試及計算了解位移電流的定義，定性體驗電磁場中感應(yīng)電流的存在，定量測試感應(yīng)電流的大小。 天線增益的測試了解天線增益的定義，通過測試完成對標準天線如：八木天線等天線的增益測試。 電磁波波長的測試通過電磁波波幅及波節(jié)現(xiàn)象的測試，通過公式計算出電磁波的波長。 電磁波的極化特性測試了解極化的定義，通過改變天線的極化方式，了解天線的極化特性，并加以分析。 電磁波波節(jié)、波幅、駐波的測試通過測量了解電磁波的波長及波幅，記錄參數(shù)，并進行計算。 天線方向圖的測試了解天線方向圖的定義，通過1KHz方波調(diào)制，完成對八木天線等的方向圖的測試。 電磁波的頻率測試 電磁波的功率測試 天線在空間某點處感應(yīng)電信號的大小測試空間某點電場強度的大小，同時改變測試環(huán)境，觀察電場強度的變化，總結(jié)影響電場強度的因素。（二）同軸線導(dǎo)體內(nèi)測試 同