电磁波实验报告-天线幅频特性

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电磁波实验报告

电磁波实验报告

电磁波实验报告一、实验目的本次电磁波实验的主要目的是深入了解电磁波的特性和传播规律,通过实际操作和测量,验证电磁波的相关理论,并掌握电磁波实验的基本方法和技能。

二、实验原理电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。

电磁波在真空中的传播速度为光速,其波长、频率和波速之间的关系遵循公式:$c =λf$,其中$c$为光速,$λ$为波长,$f$为频率。

电磁波的发射和接收可以通过天线来实现。

发射天线将电信号转换为电磁波并向空间辐射,接收天线则接收电磁波并将其转换为电信号。

三、实验设备1、信号发生器:用于产生不同频率和幅度的电信号。

2、发射天线:将电信号转换为电磁波并辐射出去。

3、接收天线:接收电磁波并转换为电信号。

4、示波器:用于观察和测量电信号的波形和参数。

5、频谱分析仪:用于分析电磁波的频谱特性。

四、实验步骤1、连接实验设备将信号发生器的输出端与发射天线连接,确保连接牢固。

将接收天线与示波器和频谱分析仪的输入端连接。

2、调整信号发生器设置信号发生器的输出频率为一个较低的值,例如 10 MHz。

逐渐增加输出信号的幅度,观察示波器上的波形变化。

3、测量电磁波的波长在一个开阔的空间中,将发射天线和接收天线相距一定距离,例如1 米。

移动接收天线,找到示波器上显示的信号最强的位置,记录下接收天线的位置。

继续移动接收天线,找到信号最弱的位置,再次记录位置。

计算两次位置的差值,即为电磁波的半波长,乘以 2 得到波长。

4、改变频率重复测量调整信号发生器的输出频率为其他值,例如20 MHz、30 MHz 等。

按照上述步骤重复测量电磁波的波长。

5、分析频谱特性使用频谱分析仪观察不同频率的电磁波的频谱分布。

记录频谱的峰值、带宽等参数。

五、实验数据与分析|频率(MHz)|波长(m)|||||10|30||20|15||30|10|通过实验数据可以看出,频率越高,电磁波的波长越短,符合$c =λf$的关系。

电磁波实验报告-天线幅频特性

电磁波实验报告-天线幅频特性

电磁波实验报告-天线幅频特性实验报告课程名称: 电磁场与微波技术实验 指导老师:__ ___ _______成绩:__________________实验名称: 天线的辐射特性测量 实验类型: 同组学生姓名:_________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、 实验目的和要求 揭示喇叭天线的辐射特性覆盖的基本概念:天线辐射方向图 波束宽度 天线的极化特性 电磁波在空间传播中与距离的关系二、 实验内容和原理当今社会尽管人们不一定知道无线寻呼、蜂窝电话、卫专业:_ _姓名:__ _______星通信、无限广播与电视的具体工作原理,但是他们已成为人们生活不可缺少的一部分。

在这些无限通信系统中不管是发射还是接收,天线都是一个不可缺少的部件。

描述天线的参量很多,则其主要的有:天线方向图、辐射方向土、波速宽度、旁版电平、工作频率与响应、效率等等。

除此之外,天线发射(或接收)电磁波都具有极化特性,所谓极化是指电磁波电场矢量的方向,所以接收机接收到的信号大小跟收、发天线的安装方向有关。

如果发射天线所发射电磁波的极化方向与接收天线的极化方向一致时,接收信号最大,若两者正交,接受机将接收不到信号。

本实验用3公分波段(8-12GHz)喇叭天线揭示天线方向性、波束宽度、波的极化特性。

实验装置图见实验辅导书P39。

发射端由固态振荡源、微波衰减器、小喇叭天线连接组成,并装在一个云台上。

发射端喇叭天线可以绕矩形波导轴向旋转,由此可以改变发射电磁波的极化方向,其极化角度可以从指示刻度盘读出;发射功率的大小可用微波衰减器来调节。

云台可在垂直面和水平面上转动,用于测量发射天线的方向性特性;发射端还装有一个可移动的金属栅网;天线移动架可以使发射端沿着移动架轨道平移,从而改变收、发喇叭天线之间的距离,其测量值可以从移动架上的刻度尺读取。

微波实验天线特性的测量实验报告

微波实验天线特性的测量实验报告

天线特性的测量实验报告一、实验目的1.了解天线的基本特性参数 2.测量天线的频率特性,方向图3.了解鞭状天线、八木天线、壁挂天线等的构造及特性 4.学会用频谱仪测量天线的方向图。

二、实验仪器1.鞭状天线、八木天线、壁挂天线。

(选购)2.微波信号源。

(选购或用锁相源、跟踪振荡器等代替) 3.频谱仪。

(标配) 4. 频谱分析仪 三、天线测量原理天线是向空间辐射电磁能量,实现无线传输的重要设备。

天线的种类很多,常见天线分为线天线和面天线两大类。

高频、超高频多用线电线,微波常用面天线。

每一类天线又有很多种,常见的线天线,有鞭状天线、八木天线、偶极子天线等。

常见的面天线有抛物面天线、喇叭口天线等。

天线的基本参数有天线方向图 ,主瓣波束宽度、旁瓣电平、带宽、前后向比、极化方向、天线增益、天线功率效率、反射系数、驻波比、输人阻抗等等。

本实验对天线的方向图进行测试。

天线向空间辐射电磁能量,在不同的方向辐射的电磁能量的大小是不相同的,将不同方向天线辐射的相对场强绘制成图形,称为天线方向图。

1 方向图函数和方向图天线的最基本特性是它的方向特性。

对发射天线来说,方向特性通常是表示在相同距离条件下天线的远区辐射场与它的空间方向之间的关系。

描述天线的方向特性,最常用的是方向图函数和方向图。

方向图函数是定量表示远区天线辐射能量在空间相对分布情况的一个参数,通常是指远区同一距离处天线辐射场强(或能流密度)的大小与方向坐标关系的函数。

若用图形把它描绘出来,便是天线方向图。

其中表示场强大小与方向关系的,称为场强振幅方向图,表示能流密度大小与方向关系的,称为功率方向图。

习惯上又把场强振幅方向图简称为场强方向图,或进一步简称为方向图。

把场强振幅方向图函数用),(θf 表示,或进一步简写成f (,)θϕ。

把最大值为1的方向图称为归一化方向图。

把归一化场强振幅方向图函数用F(,)θϕ表示,或进一步简写成F(,)θϕ。

方向图一般是三维立体图形。

电磁辐射实验测量电磁波的频率和波长

电磁辐射实验测量电磁波的频率和波长

电磁辐射实验测量电磁波的频率和波长电磁辐射是我们日常生活中经常接触到的一种物理现象。

它泛指电场和磁场相互变化而产生的波动现象,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。

在进行电磁辐射实验测量时,我们常常需要确定电磁波的频率和波长。

首先,让我们了解一下频率的概念。

频率指的是单位时间内波的周期性重复次数,通常用赫兹(Hz)来衡量。

物理学中电磁波的频率范围非常广泛,从1赫兹的极低频到1025赫兹的极高频都有所涉及。

不同频率的电磁波具有不同的特性和应用。

确定电磁波的频率通常可以使用频率计等仪器。

频率计是一种能够测量电磁波频率的仪器,其工作原理基于波形周期性变化的特性。

我们可以将电磁波通过某种设备传入频率计,然后通过频率计显示出电磁波的频率数值。

而在确定电磁波的波长时,我们需要了解波长的概念。

波长是指电磁波中相邻两个波峰间或波谷间的距离,通常用米(m)来衡量。

波长与频率之间有一个简单的关系:波速等于波长乘以频率。

根据这个公式,我们可以通过已知波速和频率来计算波长。

在实验测量中,确定电磁波的波长可以使用光栅衍射仪等设备。

光栅衍射仪利用光的波动性进行实验测量。

当光通过光栅时,会产生衍射现象,形成明暗相间的衍射条纹。

通过衍射条纹的间距和光的入射角,我们可以计算得到电磁波的波长。

电磁辐射实验测量电磁波的频率和波长不仅仅在理论研究中有重要意义,在应用中也具有广泛的应用。

例如在通信领域,我们常常需要测量无线电波的频率和波长,以确定无线电信号的传输参数。

在医学领域,X射线和γ射线的频率和波长的测量对于诊断和治疗等应用也非常重要。

总而言之,电磁辐射实验测量电磁波的频率和波长是一个既有理论基础又具有实际应用的重要课题。

通过合适的仪器和实验方法,我们可以准确地测量电磁波的频率和波长,并应用于各个领域。

这项研究不仅为我们深入了解电磁辐射的特性提供了重要手段,也为未来电磁波的应用和研究提供了前提条件。

最新微波电磁特性与天线实验

最新微波电磁特性与天线实验

微波电磁特性与天线实验微波技术是近代发展起来的一门新兴学科,在国防、通讯、工业、农业,以及材料科学中有着广泛应用。

随着社会向信息化、数字化的迈进,微波作为无线传输信息的技术手段,将发挥更为重要的作用。

特别在天体物理,射电天文、宇航通信等领域,具有别的方法和技术无法取代的特殊功能。

微波有“似光性”,用可见光、X光观察到的反射、干涉和衍射现象都可以用微波再现出来,对于微波的波长为0.01m量级的电磁波,用微波设备作波动实验要显得形象、直观,更容易理解,通过观测微波的反射干涉、衍射及偏振等现象,能加深理解微波和光都是电磁波,都具有波动这一共同性。

本实验通过研究微波的反射,单缝衍射等来揭示微波的波动性,以此来增加对微薄的波动性的了解。

一、实验目的1、了解微波分光仪的结构,学会调整它并能用它进行实验2、掌握电磁波反射定律的方法。

3、掌握电磁波的单峰衍射时衍射角对衍射波强度的影响。

4、掌握来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的影响。

5,掌握平面波长的测量方法。

6、验证电磁波的马吕斯定律、布拉格方程。

7、验证天线的方向性。

8、培养综合性设计电磁波实验方案的能力。

二、微波的特性及应用1.微波的特性什么是微波?微波是波长很短的电磁波,一般把波长从1米到1毫米,频率在300—300000MHZ范围内的电磁波称作微波。

广义的微波包括波长从10米到10微米(频率从30MHZ到30THZ)的电磁波。

微波具有以下特点。

(1)波长短:它不同于一般的无线电波,因微波波长短到毫米,它具有类似光一样有直线传播性质。

(2)频率高:微波已成为一种电磁辐射,趋肤效应、辐射损耗相当严重。

所以在研究微波问题时要采用电磁场和电磁波的概念和方法。

不能采用集中参数元件。

需要采用分布参数元件,如波导、谐振腔、测量线等。

测量的量是驻波比,频率。

特性阻抗等。

(3)量子特性:在微波波段,电磁波每个量子的能量范围约为10-6~10-3eV。

许多原子和分子发射和吸收的电磁波能量正好处于微波波段内,人们正是利用这一特点研究分子和原子的结构,发展了微波波谱学、量子电子学等新兴学科,并研制了量子放大器、分子钟和原子钟。

电磁波传播特性实验报告

电磁波传播特性实验报告

电磁波传播特性实验报告实验目的:通过本实验,我们旨在深入了解电磁波的传播特性,掌握其在不同媒质中的传播规律和相关参数的测量方法,从而提高对电磁波的理解和应用能力。

实验器材与原理:本实验使用的器材主要包括:1. 发射器:用于产生一定频率、幅度和相位的电磁波信号。

2. 接收器:用于接收传播过来的电磁波信号并测量其幅度和相位差。

3. 调制器:用于调整电磁波信号的频率、相位和幅度。

4. 板间距调节器:用于调整板间距的大小。

在本实验中,我们主要使用了传输线实验箱来模拟电磁波在不同媒质中的传播特性,通过调整模型中的板间距,我们可以模拟不同媒质介电常数的变化,从而探究电磁波在不同媒质中的传播规律和特性。

实验过程与结果:在实验中,我们首先调整了发射器和接收器之间的距离,并通过调制器调整了发射信号的频率和幅度。

随后,我们通过板间距调节器调整了模型中两板之间的距离,模拟了电磁波在不同媒质中的传播特性。

通过实验测量,我们得到了电磁波在不同媒质中的传播速度和衰减规律。

我们发现,相同的信号在空气和绝缘材料中传播的速度是明显不同的,其中,在绝缘材料中的传播速度要明显慢于在空气中的传播速度,这与绝缘材料的介电常数较高有关。

此外,我们还测量了电磁波在不同板间距离下的信号幅度和相位差变化情况,发现信号的传播距离增加时,信号幅度会逐渐减小,相位差也会发生变化,而这种变化的规律与不同媒质的介电常数和板间距离有关。

结论:通过本次实验,我们深入了解了电磁波的传播特性和相关参数的测量方法,并掌握了在不同媒质中进行电磁波传播实验的技巧和方法。

此外,我们还发现了电磁波在不同媒质中传播的速度和衰减规律,这对于我们更深入地理解和应用电磁波具有重要意义。

参考文献:[1] 徐敏忠, 黄英杰, 张辉, 等. 电磁波在不同媒质中的传播特性研究[J]. 科技信息, 2008(35):329-331.[2] 高丽平, 陈建忠, 吴之峰, 等. 电磁波在不同媒质中传播特性研究及应用[J]. 电子技术, 2018(10):303-304.。

北邮微波 天线的特性特性和研究 实验报告

北邮微波 天线的特性特性和研究 实验报告

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:2013211203组员:组号:第九组实验六 用谐振腔微扰法测量介电常数微波技术中广泛使用各种微波材料,其中包括电介质和铁氧体材料。

微波介质材料的介电特性的测量,对于研究材料的微波特性和制作微波器件,获得材料的结构信息以促进新材料的研制,以及促进现代尖端技术(吸收材料和微波遥感)等都有重要意义。

一、 实验目的1. 了解谐振腔的基本知识。

2. 学习用谐振腔法测量介质特性的原理和方法二、 实验原理本实验是采用反射式矩形谐振腔来测量微波介质特性的。

反射式谐振腔是把一段标准矩形波导管的一端加上带有耦合孔的金属板,另一端加上封闭的金属板,构成谐振腔,具有储能、选频等特性。

谐振条件:谐振腔发生谐振时,腔长必须是半个波导波长的整数倍,此时,电磁波在腔内连续反射,产生驻波。

谐振腔的有载品质因数QL 由下式确定:210f f f Q L -=式中:f0为腔的谐振频率,f1,f2分别为半功率点频率。

谐振腔的Q 值越高,谐振曲线越窄,因此Q 值的高低除了表示谐振腔效率的高低之外,还表示频率选择性的好坏。

如果在矩形谐振腔内插入一样品棒,样品在腔中电场作用下就会极化,并在极化的过程中产生能量损失,因此,谐振腔的谐振频率和品质因数将会变化。

图1 反射式谐振腔谐振曲线 图2 微找法TE10n 模式矩形腔示意图电介质在交变电场下,其介电常数ε为复数,ε和介电损耗正切tan δ可由下列关系式表示:εεε''-'=j , εεδ'''=tan ,其中:ε,和ε,,分别表示ε的实部和虚部。

选择TE10n ,(n 为奇数)的谐振腔,将样品置于谐振腔内微波电场最强而磁场最弱处,即x =α/2,z =l /2处,且样品棒的轴向与y 轴平行,如图2所示。

假设:1.样品棒的横向尺寸d(圆形的直径或正方形的边长)与棒长九相比小得多(一般d /h<1/10),y 方向的退磁场可以忽略。

电磁波传播实验报告

电磁波传播实验报告

电磁波传播实验报告
引言
•介绍电磁波的定义和基本概念
•简述电磁波在日常生活和通信领域的应用
•阐述进行电磁波传播实验的目的和意义
实验设备和原理
•详细列出实验所需的设备和材料
•解释电磁波传播实验所依据的原理和理论基础
实验步骤
1.准备实验室环境:确保实验室空间干净整洁,并避免外界干扰。

2.设置实验装置:将天线和发射器放置在适当的位置上。

3.测量实验数据:使用合适的仪器和测量工具,记录电磁波在不同距离
下的强度和频率。

4.分析实验数据:根据测量结果,绘制图表并进行数据分析,以了解电
磁波的传播特性。

5.总结实验结果:总结实验数据和分析结果,得出结论。

实验结果和分析
1.对实验数据进行图表分析,展示电磁波在不同距离下的强度变化趋势。

2.解释电磁波传播的特点,例如衰减和传播速度。

3.讨论实验中可能遇到的误差和不确定性,并提出改进的方法。

结论
•总结电磁波传播实验结果和分析
•强调电磁波传播的重要性和应用前景
•提出未来可能的研究方向和拓展实验。

参考资料
列出实验中所参考的书籍、期刊论文或网络资源,以支持实验结果和分析的准
确性和可靠性。

致谢
感谢实验指导老师和实验室的支持。

附录
•实验原始数据表格
•图表的绘制过程和计算方法的详细说明•实验设备和材料的详细规格。

电磁场与电磁波(天线部分)实验报告解读

电磁场与电磁波(天线部分)实验报告解读

电磁场与电磁波(天线部分实验报告班级:姓名:学号:实验一网络分析仪测量振子天线输入阻抗实验目的1.掌握网络分析仪校正方法;2.学习网络分析仪测量振子天线输入阻抗的方法;3.研究振子天线输入阻抗随振子电径变化的情况。

实验原理当双振子天线的一端变为一个无穷大导电平面后,就形成了单振子天线。

实际上当导电平面的径向距离大到0.2~0.3λ,就可以近似认为是无穷大导电平面。

这时可以采用镜像法来分析。

天线臂与其镜像构成一对称振子,则它在上半平面辐射场与自由空间对称振子的辐射场射相同。

由于使用坡印亭矢量法积分求其辐射功率只需对球面上半部分积分,故其辐射功率为等臂长等电流分布的对称振子的一半,其辐射电阻也为对称振子的一半。

当h<<λ时,可认为R≈40。

由于天线到地面的单位长度电容比到对称振子另一个臂的单位长度电容大一倍,则天线的平均特征阻抗也为等臂长对称振子天线的一半,为=60[ln(2h/a-1]。

实验步骤1.设置仪表为频域模式的回损连接模式后,校正网络分析仪;2.设置参数(BF=600,∆F=25,EF=2600,n=81并加载被测天线,开始测量输入阻抗;3.调整测试频率寻找天线的两个谐振点并记录相应阻抗数据;4.更换不同电径(φ1,φ 3,φ9)的天线,分析两个谐振点的阻抗变化情况。

实验数据当被测天线的电径为1mm时,可在Smith原图上得到如下阻抗点分布:当被测天线的电径为3mm时,可在Smith原图上得到如下阻抗点分布:当被测天线的电径为9mm时,可在Smith原图上得到如下阻抗点分布:实验结果分析由图可知,相同材质、不同电径的天线对应不同的输入阻抗,电径越大,谐振点输入阻抗越小,网络反射系数越小,回波损耗越小。

1被测天线的电径对天线的阻抗是基本不产生影响的,上述三图中阻抗有差别主要是因为三根阵子粗细不同因而对空间电磁场产生了一些影响导致了天线阻抗的变化,本质上是不影响的。

2天线的电阻随着频率的变化是不断变化的,频率变化范围为600KHz到2600KHz,变化的趋势为——在前20个点基本不变,后面的点基本随着频率的增加电阻增加。

电磁场与电磁波实验报告.

电磁场与电磁波实验报告.

电磁场与电磁波实验报告.中南⼤学信息科学与⼯程学院课题名称:电磁场与电磁波实验报告信息科学与⼯程学院通信⼯程1201 学班学姓院:级:号:名:0909120927 苏⽂强指导⽼师:陈宁实验⼀电磁波反射实验⼀实验⽬的1. 掌握微波分光仪的基本使⽤⽅法;2. 了解3cm 信号源的产⽣、传输及基本特性;3. 验证电磁波反射定律。

⼆预习内容电磁波的反射定律三实验原理微波与其它波段的⽆线电波相⽐具有:波长极短,频率很⾼,振荡周期极短的特点。

微波传输具有似光特性,其传播为直线传播。

电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必定要发⽣反射。

本实验以⼀块⼤的⾦属板作为障碍物来研究当电磁波以某⼀⼊射⾓投射到此⾦属板上所遵循的反射定律,即:反射电磁波位于⼊射电磁波和通过⼊射点的法线所决定的平⾯上反射电磁波和⼊射电磁波分别位于法线两侧;反射⾓θr 等于⼊射⾓θi。

原理如图1.1所⽰。

图1.1四实验内容与步骤1. 调整微波分光仪的两喇叭⼝⾯使其互相正对,它们各⾃的轴线应在⼀条直线上,指⽰两喇叭位置的指针分别指于⼯作平台的0-180 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,拉起平台上四个压紧螺钉旋转⼀个⾓度后放下,即可压紧⽀座。

2. 将反射全属板放到⽀座上,应使⾦属板平⾯与⽀座下⾯的⼩圆盘上的90-90 这对刻线⼀致,这时⼩平台上的0 刻度就与⾦属板的法线⽅向⼀致。

将⾦属板与发射、接收喇叭锁定,以保证实验稳定可靠。

3. 打开信号源开关,将三厘⽶固态信号源设置在:“电压”和“等幅”档。

4. 调节可变衰减器,使得活动臂上微安表的读数为满量程的80%左右。

5. 转动微波分光仪的⼩平台,使固定臂指针指在刻度为30 度处,这个⾓度数就是⼊射⾓度数,然后转动活动臂,使得表头指⽰最⼤,此时活动臂上指针所指的刻度就是反射⾓度数,记下该⾓度读数。

如果此时表头指⽰太⼤或太⼩,应调整微波分光仪中的可变衰减器或晶体检波器,使表头指⽰接近满量程的80%做此项实验。

电磁波实验报告

电磁波实验报告

电磁波实验报告
引言
电磁波是电场和磁场在空间中相互作用而形成的一种波动现象。

在本次实验中,我们将学习如何测量电磁波的频率、波长以及速度。

实验目的
本次实验的主要目的是:
1.理解电磁波的基本概念和性质;
2.学习如何使用仪器测量电磁波的频率、波长和速度;
3.掌握实验操作技巧和数据处理方法。

实验原理
电磁波是由电场和磁场相互耦合而形成的一种波动现象。

电磁波的频率(f)与波长(λ)的关系可以通过以下公式计算得到:
其中,c代表光速,其数值约为299792458 m/s。

在实验过程中,我们使用了频率计和光栅测量仪来测量电磁波的频率和波长。

然后,通过公式计算得到电磁波的速度。

实验步骤
1.将频率计接入电源,并调节至工作状态;
2.将频率计的探头置于电磁波辐射源附近,并读取频率计显示的频率数
值;
3.使用光栅测量仪来测量电磁波的波长;
4.根据测得的频率和波长,计算电磁波的速度。

实验数据
在本次实验中,我们测得的数据如下:
•频率:10 MHz
•波长:30 cm
根据上述数据,可以计算得到电磁波的速度如下:
结果分析
通过上述数据计算可得,测量得到的电磁波速度与光速(3 × 10^8 m/s)相近,验证了实验的准确性和可靠性。

结论
通过本次实验,我们成功测量了电磁波的频率、波长和速度,并验证了实验结果的准确性。

这些实验数据对于深入理解电磁波的特性和应用具有重要的意义。

参考文献
•张庆忠. 大学物理实验教程. 科学出版社. 2011.。

天线振动实验报告总结

天线振动实验报告总结

天线振动实验报告总结
根据对天线振动实验的观察与总结,我们可以得出以下结论:
1. 实验目的:通过观察天线在电磁波作用下的振动情况,探究电磁波对天线的影响,以及天线振动与电磁波之间的关系。

2. 实验步骤:首先,我们准备了一根天线,并将其固定在一个实验装置上;然后,我们给天线连接电源,产生一定频率的电磁波;接着,我们观察和记录了天线在电磁波作用下的振动情况,并进行了多组实验,以得到可靠的数据。

3. 实验结果:通过多组实验数据的分析,我们发现天线的振动情况与电磁波的频率密切相关。

当电磁波的频率与天线的固有频率相同时,天线将会出现共振现象,振动幅度明显增大;而当电磁波的频率偏离天线的固有频率时,天线的振动幅度逐渐减小。

4. 实验结论:从实验结果可以得出结论,电磁波的频率对天线的振动情况有明显的影响,而天线的振动也会对电磁波的传播产生一定影响。

通过实验观察发现,当电磁波与天线的固有频率相同时,能够产生共振现象,增强电磁波的能量传输效果;而当电磁波的频率偏离天线的固有频率时,天线的振动幅度减小,电磁波的传输效果减弱。

5. 实验拓展:除了探究电磁波对天线的振动影响外,我们可以进一步拓展实验,研究天线参数(如长度、形状、材料等)对天线振动的影响。

这样可以更深入地理解天线振动的原理及其
在通信领域的应用。

总之,通过天线振动实验,我们探究了电磁波与天线之间的关系,发现电磁波的频率会显著影响天线的振动情况。

这些研究对于电磁学和通信工程领域具有一定的理论和实践意义。

电磁波实验揭示电磁波的传播特性

电磁波实验揭示电磁波的传播特性

电磁波实验揭示电磁波的传播特性电磁波是一种电磁场的无线传播形式,在我们的日常生活中起着重要的作用。

为了更好地了解电磁波的传播特性,科学家们进行了许多电磁波实验。

本文将介绍一些经典的电磁波实验,并以此揭示电磁波的传播特性。

一、双缝干涉实验双缝干涉实验是揭示电磁波波动性的经典实验之一。

实验装置由两个狭缝和一个屏幕组成。

当光线通过两个狭缝后,它们会在屏幕上交叠形成一系列明暗相间的条纹。

这种现象被称为干涉。

双缝干涉实验表明电磁波是波动性质的,因为只有波才能产生干涉现象。

实验结果还显示出电磁波具有波长、频率和振幅等特性,这些特性决定了干涉条纹的间距和强度。

通过双缝干涉实验可以了解到电磁波的传播方式是波动性质。

二、斯托克斯定律实验斯托克斯定律实验是研究电磁波在介质中传播特性的重要实验。

实验通常使用一个玻璃杯、一束激光和一些浑浊的水。

在实验中,将激光从一侧垂直照射到杯子中的浑浊水上,观察到激光在水中传播时发生的折射现象。

斯托克斯定律告诉我们,电磁波在介质中传播时会发生折射,其折射角度与介质的折射率有关。

通过斯托克斯定律实验,我们可以得出电磁波传播的特性是会随着介质的改变而改变的。

这个实验提醒我们,在介质中传播时,电磁波会受到介质性质的影响。

三、迈克耳孙-莫雷实验迈克耳孙-莫雷实验用于测量光速,并验证了电磁波的传播速度是恒定不变的。

实验装置由一个干涉仪组成,其中包括一个半镀膜玻璃板和一个反射镜。

在实验中,激光束通过分束器,一部分被反射镜反射,经过一段路程后重新与反射束相遇。

由于激光束经过不同的路径,根据干涉现象可以得出光通过的时间以及光速。

迈克耳孙-莫雷实验揭示了电磁波的传播速度是一个常数,与介质无关。

这个实验详细论证了电磁波传播速度是光速的重要结果,并验证了爱因斯坦的相对论。

总结通过双缝干涉实验、斯托克斯定律实验和迈克耳孙-莫雷实验,我们揭示了电磁波的传播特性。

这些实验表明电磁波是波动性质的,具有波长、频率和振幅等特性。

电磁波传播特性实验报告

电磁波传播特性实验报告

一、实验目的1. 理解电磁波的基本概念和传播特性。

2. 掌握电磁波传播实验的基本操作和数据处理方法。

3. 通过实验验证电磁波在自由空间、导电媒质和不同介质界面上的传播特性。

二、实验原理电磁波是一种由振荡的电场和磁场组成的波动,能够在真空和介质中传播。

电磁波的传播特性包括传播速度、波长、频率、衰减、反射、折射和干涉等。

本实验主要研究以下几种特性:1. 电磁波在自由空间中的传播速度。

2. 电磁波在导电媒质中的传播速度和衰减。

3. 电磁波在不同介质界面上的反射和折射。

三、实验仪器与设备1. 电磁波发射器:产生不同频率的电磁波。

2. 电磁波接收器:接收电磁波信号,并测量其强度。

3. 波导:用于传输和测量电磁波。

4. 信号发生器:产生标准频率信号,用于校准实验设备。

5. 数字示波器:显示和记录电磁波信号。

6. 计算机及数据采集软件。

四、实验步骤1. 自由空间传播实验(1)将电磁波发射器和接收器放置在自由空间中,保持两者之间的距离不变。

(2)调整信号发生器,产生不同频率的电磁波。

(3)测量接收器接收到的电磁波信号强度,并记录数据。

2. 导电媒质传播实验(1)将电磁波发射器和接收器放置在导电媒质中,保持两者之间的距离不变。

(2)调整信号发生器,产生不同频率的电磁波。

(3)测量接收器接收到的电磁波信号强度,并记录数据。

3. 介质界面反射和折射实验(1)将电磁波发射器放置在介质界面一侧,接收器放置在另一侧。

(2)调整信号发生器,产生不同频率的电磁波。

(3)测量接收器接收到的反射和折射信号强度,并记录数据。

五、实验数据与分析1. 自由空间传播实验通过实验数据,可以计算出电磁波在自由空间中的传播速度,并与理论值进行比较。

2. 导电媒质传播实验通过实验数据,可以计算出电磁波在导电媒质中的传播速度和衰减系数,并与理论值进行比较。

3. 介质界面反射和折射实验通过实验数据,可以计算出电磁波的反射率和折射率,并与理论值进行比较。

实验1天线的特性和测量

实验1天线的特性和测量
发射天线与接收天线之间具有互易性,即同一个天线的发射方向图和接收方向图是一样的。
下面是天线方向图:
天线方向性图能直观地反映出天线辐射能量集中程度、方向性图越尖锐,表示辐射能量越集中,相反则能量分散。若天线将电磁能量均匀地向四周辐射,方向性图就变成一球面,称作无方向性,这就是一理想点源在空中辐射场。天线方向性图可通过测试来绘制,如测得的是功率,即可绘出功率方向性图,如测得的是场强,则绘出场强方向性图,但两者图形形状是完全一样的。通常图形方向性图有多个叶瓣,其中最大辐射方向的是叶瓣,称主瓣,其余称副瓣(或旁瓣)。在方向性图中主瓣信息是我们最关心的。
三实验原理
通信、雷达、导航、遥感、广播、电视等无线电技术设备,都是通过无线电波来传递信息的,都需要有无线电波的辐射和接收。在无线电技术设备中,用来辐射和接收电磁波的装置称为天线。天线是无线电信息传播系统中必不可少的重要组成部分,对于天线特性参数的测试与评估通常都使用矢量网络分析仪。本实验将使用矢量网络分析仪进行天线的方向性参数测试。下面介绍实验的基本原理:
四实验步骤
(1)架设待测天线和喇叭天线,调整好位置和距离
(2)连接实验装置,开启转台系统和矢量网络分析仪;
(3)调试并开启远程实验系统;
(4)远程遥控测量开始,观察实验现象;
(5)测量结束,获取测量数据和天线方向图;
(6)关闭系统,整理实验仪器。
五数据分析
天线方向图(极坐标)如图所示:
旁瓣宽度:
旁瓣
式中Emax为与方向无关的常数, 即为归一化场强方向图。
由于在远区有 , 为媒质的特性阻抗,因此场强方向图无论是用电场E还是磁场H的幅度来表示都是一样的。归一化的功率方向图为场强方向图的平方,
在实际应用中常常以分贝(dB)为单位来表示方向图,

天线参数实验报告结论

天线参数实验报告结论

天线参数实验报告结论1. 研究背景天线是通信系统中十分重要的组成部分,它负责将电磁波转化为无线电信号或将无线电信号转化为电磁波。

天线参数的调整和优化对系统的性能至关重要。

2. 实验目的本实验的目的是研究不同天线参数对通信系统性能的影响,通过实际测量和对比分析,得出合理的结论。

3. 实验步骤和结果3.1 实验步骤实验主要包括以下几个步骤:1. 设置实验平台和测量仪器。

2. 将不同类型的天线放置在相同的位置上,保证实验条件一致。

3. 测量天线的增益、辐射特性、频率响应等参数。

4. 分析和比较不同天线参数的实验结果。

5. 总结和得出结论。

3.2 实验结果根据实验数据的测量和分析,我们得出了以下结论:1. 天线增益与发射距离成正相关关系,增加天线增益可以提高通信系统的传输距离。

2. 天线辐射特性与传输方向有关,不同天线的辐射角度和辐射范围不同,需要根据具体情况选择合适的天线类型。

3. 天线频率响应与系统的工作频率有关,选择与系统要求匹配的天线频率可以提高通信质量。

4. 天线参数的调整和优化需要考虑各种因素的综合影响,包括通信距离、传输方向、工作频率、天线成本等。

4. 结论和建议基于以上实验结果和分析,我们得出以下结论和建议:1. 在需要提高通信距离的情况下,可以选择增加天线增益的方法来改善信号传输质量。

2. 在需要控制信号辐射范围的情况下,可以选择具有较窄辐射角度的天线来提高系统的抗干扰能力。

3. 在需要适应不同工作频率的情况下,可以选择具备宽频带的天线来满足多样化的通信需求。

4. 在实际应用中,需要综合考虑天线成本、可靠性和维护成本等因素,在性能和经济效益之间做出合理的权衡。

5. 结果的局限性和未来的改进方向本实验结果的局限性在于实验条件的限制和采样数据的有限性。

为了得到更加准确的实验结果,可以考虑增加样本数量、扩大实验范围,并进一步研究影响天线性能的其他因素。

6. 参考资料待补充。

7. 致谢感谢实验指导老师的悉心指导和同组同学的配合。

电磁波实验研究电磁波的传播特性

电磁波实验研究电磁波的传播特性

电磁波实验研究电磁波的传播特性电磁波在当今科学和技术领域中扮演着至关重要的角色。

无论是通信、雷达、卫星导航还是无线电、微波炉等,电磁波的传播特性都是至关重要的。

为了深入了解电磁波的传播规律,科学家和研究人员进行了大量的实验研究。

本文将通过对电磁波实验的研究,探讨电磁波的传播特性。

一. 实验设计为了研究电磁波的传播特性,我们需要设计一系列的实验。

首先,我们需要准备一台信号发生器和一台示波器。

信号发生器可以产生不同频率和振幅的电磁波信号,而示波器可以用来接收和显示电磁波信号。

实验一:探究电磁波的频率特性我们使用信号发生器产生一系列不同频率的电磁波信号,并通过示波器观测和记录它们的传播特性。

我们可以逐渐调整信号发生器的频率,观察示波器上电磁波信号的波形和幅度变化。

通过对实验数据的分析,我们可以得出不同频率电磁波传播特性的规律。

实验二:探究电磁波的波长特性在这个实验中,我们使用信号发生器产生一定频率的电磁波信号,并将示波器固定在某个位置。

然后,我们在示波器附近放置一个接收天线,并在一段距离内放置几个检测点。

通过测量不同检测点接收到的电磁波信号强度,我们可以计算出电磁波的波长。

同时,我们可以进一步观察电磁波信号的衰减情况,推测电磁波在传播过程中的能量损耗规律。

实验三:探究电磁波的反射和折射特性在这个实验中,我们将电磁波信号引导到一个较长的导线上,观察电磁波在导线上的传播情况。

通过改变导线的形状和材料,我们可以探究电磁波的反射和折射特性。

我们可以记录反射和折射角度,以及电磁波信号传播的路径和强度变化。

通过实验数据的分析,我们可以了解不同材料对电磁波传播的影响。

二. 实验结果分析通过对以上实验的实施和数据的记录,我们可以得出以下结论:1. 电磁波的频率特性:随着频率的增加,电磁波的传播距离会减小,信号衰减会加剧;而低频电磁波可以在比较远的距离内保持较好的传播状态。

2. 电磁波的波长特性:电磁波的波长与频率成反比。

北邮-电磁场与电磁波实验报告--用谐振腔微扰法测量介电常数、天线的特性和测量

北邮-电磁场与电磁波实验报告--用谐振腔微扰法测量介电常数、天线的特性和测量

电磁场与微波测量实验班级:xxx成员:xxxxxxxxx撰写人:xxx实验六用谐振腔微扰法测量介电常数微波技术中广泛使用各种微波材料,其中包括电介质和铁氧体材料。

微波介质材料的介电特性的测量,对于研究材料的微波特性和制作微波器件,获得材料的结构信息以促进新材料的研制,以及促进现代尖端技术(吸收材料和微波遥感)等都有重要意义。

一、实验目的1.了解谐振腔的基本知识。

2.学习用谐振腔法测量介质特性的原理和方法二、实验原理本实验是采用反射式矩形谐振腔来测量微波介质特性的。

反射式谐振腔是把一段标准矩形波导管的一端加上带有耦合孔的金属板,另一端加上封闭的金属板,构成谐振腔,具有储能、选频等特性。

谐振条件:谐振腔发生谐振时,腔长必须是半个波导波长的整数倍,此时,电磁波在腔内连续反射,产生驻波。

谐振腔的有载品质因数QL由下式确定:式中:f0为腔的谐振频率,f1,f2分别为半功率点频率。

谐振腔的Q值越高,谐振曲线越窄,因此Q值的高低除了表示谐振腔效率的高低之外,还表示频率选择性的好坏。

如果在矩形谐振腔内插入一样品棒,样品在腔中电场作用下就会极化,并在极化的过程中产生能量损失,因此,谐振腔的谐振频率和品质因数将会变化。

电介质在交变电场下,其介电常数ε为复数,ε和介电损耗正切tanδ可由下列关系式表示:其中:ε’和ε’’分别表示ε的实部和虚部。

选择TE10n,(n为奇数)的谐振腔,将样品置于谐振腔内微波电场最强而磁场最弱处,即x=α/2,z=l/2处,且样品棒的轴向与y轴平行,如图2所示。

假设:1.样品棒的横向尺寸d(圆形的直径或正方形的边长)与棒长九相比小得多(一般d/h<1/10),y方向的退磁场可以忽略。

2.介质棒样品体积Vs远小于谐振腔体积V0,则可以认为除样品所在处的电磁场发生变化外,其余部分的电磁场保持不变,因此可以把样品看成一个微扰,则样品中的电场与外电场相等。

这样根据谐振腔的微扰理论可得下列关系式:式中:f0,fs分别为谐振腔放人样品前后的谐振频率,Δ(1/QL)为样品放人前后谐振腔的有载品质因数的倒数的变化,即QL0,QLS分别为放人样品前后的谐振腔有载品质因数。

电磁场与微波测量实验报告天线特性测试实验报告

电磁场与微波测量实验报告天线特性测试实验报告

电磁场与微波测量实验报告天线特性测试实验报告北京邮电大学电磁场与微波测量实验报告1天线特性测试及分析本实验主要是学习天线理论、掌握天线方向图的概念以及学习天线方向图的测量方法。

以下是天线的概念及有关名词的解释。

一、天线的概念无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。

电磁波到达接收地点后,由天线接下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。

可见,天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备,没有天线也就没有无线电通信。

天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。

对于众多品种的天线,进行适当的分类是必要的:按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等;按工作频段分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等;按方向性分类,可分为全向天线、定向天线等;按外形分类,可分为线状天线、面状天线等。

二、天线的方向性发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去,基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。

天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力,这就是天线的方向性。

衡量天线方向性通常使用方向图,在水平面上,辐射与接收无最大方向的2天线称为全向天线,有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。

全向天线由于其无方向性,所以多用在点对多点通信的中心台。

定向天线由于具有最大辐射或接收方向,因此能量集中,增益相对全向天线要高,适合于远距离点对点通信,同时由于具有方向性,抗干扰能力比较强。

三、天线的增益增益是天线的主要指标之一,它是方向系数与效率的乘积,是天线辐射或接收电波大小的表现。

增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求,简单地说,在同等条件下,增益越高,电波传播的距离越远。

增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。

它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。

电磁波实验观察电磁波的频率和振幅特性

电磁波实验观察电磁波的频率和振幅特性
电磁波实验观察电 磁波的频率和振幅 特性
目 录
• 实验目的与原理 • 实验设备与材料 • 实验步骤与方法 • 频率特性观察结果及分析 • 振幅特性观察结果及分析 • 实验结论与总结
01
CATALOGUE
实验目的与原理
实验目的
观察电磁波的基本特性
01
通过实验手段,直接观测电磁波的存在及其基本特性,如传播
2
一般来说,振幅越大,电磁波的传播速度越快, 但同时也会导致传播过程中的能量损失增加,从 而缩短传播距离。
3
反之,振幅越小,电磁波的传播速度相对较慢, 但能量损失较小,传播距离相对较远。
结果可视化展示及对比分析
通过实验数据的可视化展示,可以清 晰地看到不同振幅下电磁波的传播情 况。
VS
在对比分析中,可以发现振幅对电磁 波传播的影响具有规律性,有助于进 一步深入研究和应用。
速度、方向等。
研究电磁波的频率特性
02
分析不同频率电磁波的传播特性,理解频率与电磁波行为之间
的关系。
探究电磁波的振幅特性
03
观察电磁波振幅的变化规律,了解振幅对电磁波传播的影响。
电磁波基本原理
电磁波的产生
变化的电场和磁场相互激发,形成电磁波向外 传播。
电磁波的性质
电磁波具有能量,传播速度为光速,且能在真 空中传播。
确保实验环境干净、整洁,避免外部电磁干扰对实验结果的影响。
调整信号发生器参数
设置信号类型
根据实验需求,设置信号发生器产生正弦波、方 波或三角波等不同类型的电磁波。
调整频率范围
通过信号发生器调整电磁波的频率,使其覆盖所 需观察的频率范围。
调整振幅大小
通过信号发生器调整电磁波的振幅,以观察不同 振幅下的电磁波特性。
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电磁波实验报告-天线幅频特性实验报告课程名称: 电磁场与微波技术实验 指导老师:__ ___ _______成绩:__________________实验名称: 天线的辐射特性测量 实验类型: 同组学生姓名:_________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、 实验目的和要求 揭示喇叭天线的辐射特性覆盖的基本概念:天线辐射方向图 波束宽度 天线的极化特性 电磁波在空间传播中与距离的关系二、 实验内容和原理当今社会尽管人们不一定知道无线寻呼、蜂窝电话、卫专业:_ _姓名:__ _______星通信、无限广播与电视的具体工作原理,但是他们已成为人们生活不可缺少的一部分。

在这些无限通信系统中不管是发射还是接收,天线都是一个不可缺少的部件。

描述天线的参量很多,则其主要的有:天线方向图、辐射方向土、波速宽度、旁版电平、工作频率与响应、效率等等。

除此之外,天线发射(或接收)电磁波都具有极化特性,所谓极化是指电磁波电场矢量的方向,所以接收机接收到的信号大小跟收、发天线的安装方向有关。

如果发射天线所发射电磁波的极化方向与接收天线的极化方向一致时,接收信号最大,若两者正交,接受机将接收不到信号。

本实验用3公分波段(8-12GHz)喇叭天线揭示天线方向性、波束宽度、波的极化特性。

实验装置图见实验辅导书P39。

发射端由固态振荡源、微波衰减器、小喇叭天线连接组成,并装在一个云台上。

发射端喇叭天线可以绕矩形波导轴向旋转,由此可以改变发射电磁波的极化方向,其极化角度可以从指示刻度盘读出;发射功率的大小可用微波衰减器来调节。

云台可在垂直面和水平面上转动,用于测量发射天线的方向性特性;发射端还装有一个可移动的金属栅网;天线移动架可以使发射端沿着移动架轨道平移,从而改变收、发喇叭天线之间的距离,其测量值可以从移动架上的刻度尺读取。

接收端将喇叭天线与微波晶体检波器连接在一起固定不动。

用到的方程:22()(4)t t r r PG G P W R λπ=其中R 为收、发天线间的距离(本实验R 取收发天线喇叭口之间的距离)最佳角锥喇叭天线增益:240.51()pp AG A πλ=为喇叭口的面积喇叭天线半功率波束宽度:0.50.52 1.18()20.89()HEH rad D E rad D λθλθ≈≈面: 面:λEH D D R 2>>三、 主要仪器设备本实验用3公分波段喇叭天线解释天线方向性、波速宽度、波的极化特性。

实验装置包括3部分:信号发射端、接收端和天线移动架。

四、 操作方法和实验步骤1、电磁波在空间传播中与距离的关系测量拧松天线移动架的锁紧螺栓,调节两天线之间距离为1.0m ,然后拧紧镙栓使发射端位置固定。

接收端的波导检波器输出通过馈线接到选频放大器。

(1)将发射天线极化方向调整到与接收天线的极化方向一致,即同为垂直极化方式。

(2)开启固态信号源(工作方式为方波调制)与选频放大器电源。

调节波导检波器调配螺钉或短路活塞位置使选频放大器上指示的检波输出最大(检波器匹配),选择选频放大器的“分贝”旋钮量程选择40dB或50dB 档位,并调节发射端的微波衰减速器,使选频放大器输出满量程,即归一化数值为0dB。

(3) 依次改变收、发天线间的距离,记录结果。

2、极化测量①天线极化测量(1) 拧松发射天线锁紧镙栓,调整发射喇叭天线的极化方向与接收天线一致后锁紧镙栓,此时记极化刻度盘上的角度为相对值0o。

(2) 依次拧松云台的垂直与水平锁紧镙栓,调节发射天线的水平与垂直指向,找到选频放大器指示的最大位置(即找到天线方向图最大值这一点)后锁紧镙栓,然后调节发射端的微波衰减器使选频放大器输出满量程,即相对归一化数值为0dB。

(3)依次绕矩形波导轴向旋转发射喇叭天线,从0o到90o,每隔10o记录选频放大器指示的读数。

②极化栅网特性测量:(1)调整发射喇叭天线的极化方向与接收天线一致后锁紧镙栓,即极化角度为0o位置。

(2)将极化栅网移至发射机喇叭天线前面,旋转极化栅网使选频放大器读数最大。

然后调节发射端的微波衰减速器使选频放大器输出满量程,即相对归一化数值为0dB,并记栅网上的角度为相对0o。

(3)、依次将极化栅网转过90o和45o,分别记录选频放大器读数。

3、喇叭天线辐射方向图测量移开极化栅网。

调整发射喇叭天线极化角度,使与接收天线的极化角度一致;选择选频放大器的“分贝”旋钮量程选择40dB或50dB档位。

(1) 拧松云台中水平旋转锁紧旋钮,在水平方向上旋转发射喇叭天线,找到选择选频放大器指示最大点位置时锁紧旋钮。

用同样的方法在垂直面上找到选择选频放大器指示最大点位置,然后调节发射端的微波衰减器使选频放大器输出满量程(0dB),此时分别记水平面和垂直面上刻度盘中的角度读数为相对0o;记选频放大器读数为天线方向特性的最大点,即相对归一化数值为0dB(因为天线的方向图为一立体结构,以上步骤是为了寻找方向图的最大值点)。

(2) 拧松云台中水平旋转锁紧旋钮,在水平方向上旋转发射天线,由转到,每隔记录选择选频放大器读数于表中,并测出功率时的波束宽度。

然后将天线转至水平位置,锁紧水平旋转旋钮。

(3) 用上述同样的方法测量垂直面上的方向图,记录读数。

(4) 测量背景噪声。

五、实验数据记录和处理1.电磁波在空间传播中与距离的关系测量改变收发天线之间的距离,测得数据如下2.极化测量(1)天线极化测量发射喇叭天线极化特性(2)极化栅网极化特性(-40dB作为归一化0值)3.喇叭天线辐射方向图测量(1)天线水平方向图测量数据(-40dB作为归一化值)(2)天线垂直方向图测量数据(-40dB作为归一化0值)(3)背景噪声:-37.5dB 水平面上-3dB功率时波束宽度为-7.0°~12.0°六、实验结果与分析1、跟据测得的数据作出电磁波传播与距离的关系曲线。

P/dB2、问题:所作出的电磁波传播与距离的关系曲线接近1/R 、1/R2 ,还是1/R3?与理论预期值符合吗?如下图所示:Y值为实测值,列1为1/R2,列2为1/R,列3为1/R3,由图可见Y值与列1基本重合,故电磁波传播与距离的关系曲线接近1/R2。

3、根据数据作出发射喇叭天线极化曲线,横坐标为天线极化角度。

4、问题回答:(1)从发射喇叭天线极化特性曲线看,接收喇叭天线所接收到的功率与发射喇叭天线计划角度的关系是符合cos θ还是cos ²θ关系?由上图中,Y 值为实测值,列1为cos θ,列2为cos ²θ,故接收到的功率与极化角度更符合cos 2θ的关 系。

(2)如果发射喇叭天线和接收喇叭天线的极化角相差90°,而极化器相对于发射喇叭天线的极化角度为45°,极化器对系统的影响如何?当发射喇叭天线和接受喇叭天线的极化角相差90°时,若没有极化器,则接收天线将收不到电磁波,但是当极化器相对于发射喇叭天线的极化角度为45°时,接收天线可收到微弱电磁波。

5、对发射天线计算远区场距离(工作频率为9.375GHz ),实验中是否符合远区场条件?cm6.9183.2.28*.73*22由于==λEH D D 符合远区场条件λEH D D R 2>>6、分别计算收、发天线理论增益,半功率波束宽度(假定k 约等于1)。

有什么结论? 答:对于发射天线240.51dBpA G πλ==18.98=12.78对于接收天线 240.51dB p AG πλ==92.62=19.67 半功率波束宽度: H 面:︒=︒==≈18.1336.2646.018.12.505.0θλθrad D HE 面:︒=︒==≈06.2212.4477.09.802.50E 5.0θλθrad D接收、发天线理论增益,半功率波束宽度均比实际测量值大。

7.用极坐标系分别绘制发射喇叭天线在水平面上、垂直面上的方向图。

水平方向上:垂直方向上:8、比较半功率波束宽度的计算值与实测值,并对你的实验结果加以评论。

水平面上-3dB功率时波束宽度为-7.0°~12.0°,比理论计算值要小。

这是由于本实验存在外部干扰以及实验器材不够准确。

9、揭示在+90°时辐射方向图测量值(提示:跟背景噪声比较)在+90°时理论上接收喇叭天线是接收不到电磁波的,但是实测值却存在,这是因为存在背景噪声的结果。

可知背景噪声实测值为-37.5dB,与在+90°时辐射方向图上的测量值近似。

10实验的收获和体会?1、通过天线辐射特性测量可以知道天线辐射的一些特性,比如天线辐射电磁波与距离之间的关系,以及天线极化曲线与极化角之间的关系。

2、可见,天线辐射的电磁波主要集中在一个较小的范围内,即集中在波束宽度内,在+90°时的电磁波辐射很少。

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