(一)基础部件参数
信号发射器 |
工作频率:1100MHz-1300MHz; 带宽幅度频率均定制; 电平值:<33dBm; 频率稳定度:±5ppm |
脉冲发生器 |
工作频率范围:300HZ-3KHZ; 调频方式 :触控调节 幅度:0.1V-4V |
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 |
电磁波频率计 |
频率测试范围:370MHz-4GHz; 软件界面:窗口显示 |
多极化天线 |
包含水平极化、垂直极化和圆极化(选配)三种极化方式 |
选频放大器 |
输入信号频率:1KHz; 灵敏度:0.1mv 增益:0-60dB可调(兼具微调功能) 显示:数字显示 |
方向图生成 |
软件界面:窗口显示 生成方式:软件自动生成图形 支持:USB接口打印图形 |
(二)同轴测量线参数
同轴测量线 |
频率范围:370MHz-4GHz; 阻抗:50Ω; 耐功率:≥100W |
电流微安表 |
测试范围:0.1uA-200uA 数字显示 |
(三)嵌入式矢量分析仪
10MHz-5800MHz | |
单频信号源 |
35MHZ-4500MHZ(频率连续可调) |
(四)线性数显光栅尺导轨平台双向调节装置
轨道装置:采用双向导向轨 |
行程移动方式:手动旋转调节 |
行程移动距离精度:0.01mm |
行程移动方向:横向(可左、右双向移动) |
四、实验内容
(一)模拟真空中测试实验内容
l 静电场的模拟测绘实验 |
l 掌握恒定电流法描绘等势线,模拟静电场的方法 |
l 麦克斯韦电磁场理论的验证 |
l 了解电磁感应的原理及作用,掌握电磁波辐射的原理,电场与磁场的相互关系,通过制作感应器作为接收装置来验证电磁场的存在 |
l 接收器天线制作实验 |
l 通过计算,学生通过计算自主设计半波天线,V型天线,环形天线等简单的感应装置,并了解其特性 |
l 电磁波干涉操作实验 |
l 了解电磁波在传输过程中的干涉现象和驻波现象的形成,及这些现象形成的条件,观测电磁波传输过程中波节点与波幅点的产生 |
l 位移电流的测试及计算 |
l 了解位移电流的定义,定性体验电磁场中感应电流的存在,定量测试感应电流的大小 |
l 电磁波虚拟极化特性操作实验 |
l 了解极化的定义,通过改变天线的极化方式,了解天线的极化特性,并加以分析 |
l 天线接收器俯仰测量实验 |
l 了解接收天线上下方位--俯仰极化方式以及特性,并加以分析。 |
l 天线接收器多极化测量实验 |
l 了解接收多极化接收--X平移等多种天线接收方式,以及极化方式及特性。 |
l 电磁波波节、波幅、驻波的测试 |
l 通过测量了解电磁波的波长及波幅,记录参数,并进行计算 |
l 电磁波波长的测试 |
l 通过电磁波波幅及波节现象的测试,通过公式计算出电磁波的波长 |
l 电磁波虚拟反射操作实验 |
l 了解电磁波传输过程中经金属导体的反射实验 |
l 电磁波的频率测试 |
l 测量电磁波产生的频率范围 |
l 电磁波的功率测试 |
l 掌握功率转换关系及测试不同频率的功率值 |
l 单缝衍射实验(选做) |
l 了解电磁波的波动性,天线长短与电磁波波长接收匹配关系 |
l 双缝衍射实验(选做) |
l 了解电磁波的波动性与粒子性 |
l 电磁波的PIN调制特性 |
l 了解PIN调制的特性,用示波器测试调制波形及检波后的波形 |
l 天线增益的测试 |
l 了解天线增益的定义,通过测试完成对标准天线如:八木天线等天线的增益测试 |
l 天线方向图的测试 |
l 了解天线方向图的定义,通过1KHz方波调制,完成对八木天线等的方向图的测试 |
l 天线在空间某点处感应电信号的大小 |
l 测试空间某点电场强度的大小,同时改变测试环境,观察电场强度的变化,总结影响电场强度的因素 |
(二)同轴线导体内测试实验内容
l 驻波比测试实验 |
l 输入阻抗的测试实验 |
l 反射系数的测试实验 |
l 同轴定向耦合器实验 |
l 电磁波波长(频率)的测试实验 |
l 开路,短路,匹配负载等状态测试 |
(三)矢量网络分析测试实验
l 天线驻波比、反射系数测量 |
l 天线带宽测量 |
l 天线阻抗测试 |
(四)电磁场特性分析虚拟仿真实验
l 线极化波传输虚拟仿真实验 |
l 圆极化波传输虚拟仿真实验 |
l 电磁波不同介质内传输特性的仿真实验 |
l 电磁波驻波特性仿真实验 |
(五)互联网+电磁波天线技术虚拟仿真实验
l 电磁波测试环境了解及演示; |
l 电磁波极化特性虚拟仿真实验; |
l 电磁波传播特性虚拟仿真实验; |
l 接收电磁波频谱测试及分析实验; |
l 全向天线方向图测试实验; |
l 八木天线方向图测试实验; |
l X波段标准增益喇叭天线方向图测试实验; |
l 全向半波阵子天线设计虚拟仿真实验; |
l 八木振子天线设计虚拟仿真实验; |
l C波段角锥天线的方向图测试实验; |
l 仪表参数配置及接收频谱显示; |
|
l 基于上述实验环节的考核评分及错误操作提示; | |
l 基于上述实验环节的实验小结及实验报告导出; |
五、课时分配表
课时 |
实验安排 |
课时1 |
电磁感应定律的验证和半波感应天线的设计 |
课时2 |
电磁波场强空间分布和电磁波频率、功率测试 |
课时3 |
电磁波反射干涉及波长测量实验 |
课时4 |
电磁波偏振和极化的测试 |
课时5 |
天线的制作及其电气特性的测试 |
课时6 |
电磁波的PIN调制特性和天线方向图的测试 |