电磁场电磁波综合实验教学仪

HD-CB-III

一、系统简介

电磁场电磁波及天线技术是通信工程、电子工程、电磁场与电磁波、微波技术、天线技术类专业必不可少的一门实验课程，本系统包含功率测试、频率测试、方波信号产生，电磁波产生器、功率放大器、选频放大器等，具有电磁波极化特性测试，天线方向图测试、静电场中位移电流测试等多种功能，加深学生对电磁波产生、（调制）、发射、传输和接收、（检波）过程及终端设备相关特性的认识，培养学生对电磁场电磁波及天线应用的创新能力。

二、系统特点

1、测试系统面向《电磁场与电磁波》的课程建设，紧密配合教学大纲，通过直观生动的实验现象，完成对电磁场与电磁波相关特性的测试。

2、系统内置1KHz方波可调信号源、选频放大器，在完成对电磁波PIN调制功能的同时，可用于对天线方向图的测试,而无需选配其他实验装置。

3、本装置电磁波发射可选大功率或低功率两路输出，方便做不同实验时的自由切换，输出端口均为标准的N型接头。

4、测试系统自带频率计及功率计，用于对发射电磁波频率功率的测试及校准。

5，完成电磁波的极化特性测试、场电流的测试及终端天线增益的测试功能。

6，通过实验现象可观测入射电磁波及反射电磁波叠加形成的驻波现象，测试电磁波的波长及频率。配置同轴式驻波测量槽线，可测试驻波参量，反射系数及电磁波的频率。

7、该测试系统融基础性、验证性与设计性于一体，由浅入深的引导学生完成电磁场电磁波及天线相关知识的学习，将抽象的理论知识通过实验现象反映出来，同时通过计算加以分析。

三、系统性能指标

1、工作频率范围： 1GHz左右

2、发射功率：<35dBm

3、整机功耗：  <40W

4、标尺精度：  1mm

5、长度量程：      100CM

6、旋转测量精度：  1°

7、极化测量量程：  180°

四、系统主要部件参数

1．电磁波发射器

工作频率：1GHz左右，幅度频率均定制；         电平值：<35dBm；  频率稳定度：±5ppm

2.方波发生器

工作频率：1KHz可调；             幅度：0.1V-4V可调

3．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；  显示：数码管显示

4．电磁波频率计

  频率测试范围：450MHz-3GHz；    显示：数码管显示

5.多极化天线（SMA接头）

参数：包含水平极化，垂直极化和圆极化（选配）三种极化方式

6.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）

7．同轴测量线

频率范围：700MHz-1.6GHz；    阻抗：50Ω；      耐功率：≥100W

8.PIN调制器

射频输入：300MHz-3GHz；  方波输入：800Hz-1.2KHz

9.电流微安表

参数：测试范围：0.1uA-10uA

五、实验内容

实验一 同轴线方式测量驻波

驻波比测试实验；            驻波相位L的测量；    反射系数的测试实验；

输入阻抗的测试实验；        电磁波波长（频率）的测试实验；

开路，短路，失配，匹配负载四种状态测试；

同轴定向耦合器实验（选配）；

同轴隔离器实验；

单双枝节匹配器实验（选配）

实验二 电磁波感应器（天线）的制作

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。

实验三 电磁波的PIN调制特性

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。

实验四 位移电流的测试及计算

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。

实验五 天线增益的测试（选配抛物面天线/八木天线/喇叭天线）

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，抛物面天线，喇叭天线等天线的增益测试。

实验六 电磁波波长的测试

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。

实验七 天线的极化特性测试

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。

实验八 电磁波波节、波幅、驻波的测试

通过测量了解电磁波的波长及波幅，记录参数，并进行计算。

实验九 天线方向图的测试（选配抛物面天线/八木天线/喇叭天线）

了解天线方向图的定义，通过1KHz方波调制，完成对八木天线，喇叭天线，抛物面天线等的方向图的测试。

实验十天线在空间某点处感应电信号的大小（选配“场强仪”）

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。

实验十一 电磁波的频率测试

实验十二 电磁波的功率测试