电磁波传播特性
摘要:本文使用电磁波综合测试仪,通过迈克尔逊干涉的方法,测量了实验所采用的电磁波的波长。此外,本文还使用综合测试仪验证了电磁波的反射定律。关键词:电磁波综合测试仪;迈克尔逊干涉;反射定律
1实验目的
1)了解电磁波综合测试仪的结构,掌握其工作原理;2)利用相干波原理,测定自由空间内电磁波波长λ,确定电磁波的相位常数K和波速v;3)研究电磁波在良导体表面的反射。
2实验仪器
1)三厘米固态信号发生器1台
三厘米固态信号发生器由振荡器、隔离器和主机组成,主机面板如图2所示。体效应管装在工作于TE101模的波导谐振腔中,调节振荡器的螺旋测微器,可改变调谐杆伸入波导腔的深度,从而连续平滑地改变微波谐振频率。调节位于波导腔前面法兰盘中心处的调配螺钉,可使波导腔与外电路实现最佳耦合。隔离器保证振荡器与负载间的匹配与隔离,使微波输出和功率更加稳定。
图2三厘米固态信号发生器
主要技术指标:频率范围:8696GHz;频率误差:±5MHz;输出功率:不小于20mW。(实验中所使用的电磁波频率为937GHz)
2)电磁波综合测试仪1套
电磁波综合测试仪如图1所示
f图1电磁波综合测试仪
(1)系统简介:○1固定臂。○2活动臂,可以自由转动。○3转台,可以在水平面内转动,转动的角度可由边缘的刻度读出,左右各180度。○4固态信号源。○5衰减器,用于控制发射信号大小。○6发射天线,是角锥喇叭天线,可绕水平或垂直轴线转动。○7接收天线,也是角锥喇叭天线,也可绕水平或垂直轴线转动。○8振荡器,是一个波导谐振腔,调整调节螺栓可使接收信号发生谐振,从而使接收信号增强。○9检波器。○10指示器,是一个微安表头,可以定量指示接收信号大小。(2)仪器的调整:○1调整底座上的三个螺栓,使转台平面水平,调整时可以使用水平仪。○2使收、发天线对正:旋转转台,使180度刻线与固定臂上的指针对正,使活动臂上的指针与0度刻线对正。3通过目测,使收、发天线对正,收、发天线的上沿都应水平。4○○打开信号源,左右轻微转动收、发天线,使接收信号最大;最后固定收、发天线,系统就调整好了。3)反射板(金属板)2块4)半透射板(玻璃板)1块
3实验原理
1)自由空间电磁波参量的测量当两束等幅、同频率的均匀平面电磁波,在自由空间内沿相同或相反方向传播时,由于
f相位不同发生干涉现象,在传播路径上可形成驻波场分布。本实验正是利用相干波原理,通过测定驻波场节点的分布,r