北邮电磁场电磁波实验报告合集版概要Word文档格式.docx
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衰减器起调节系统中微波功率从以及去耦合的作用。
6.谐振式频率计（波长表）
电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本不影响波导中波的传输。
当电磁波的频率计满足空腔的谐振条件时，发生谐振，反映到波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，通过波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度，通过查表可得知输入微波谐振频率。
7.匹配负载
波导中装有很好地吸收微波能量的电阻片或吸收材料，它几乎能全部吸收入射功率。
8.环形器
它是使微波能量按一定顺序传输的铁氧体器件。
主要结构为波导Y型接头，在接头中心放一铁氧体圆柱（或三角形铁氧体块），在接头外面有“U”形永磁铁，它提供恒定磁场H0。
9.单螺调配器
插入矩形波导中的一个深度可以调节的螺钉，并沿着矩形波导宽壁中心的无辐射缝作纵向移动，通过调节探针的位置使负载与传输线达到匹配状态。
调匹配过程的实质，就是使调配器产生一个反射波，其幅度和失配元件产生的反射波幅度相等而相位相反，从而抵消失配元件在系统中引起的反射而达到匹配。
10.微波源
提供所需微波信号，频率范围在8.6-9.6GHz内可调，工作方式有等幅、方波、外调制等，实验时根据需要加以选择。
11.选频放大器
用于测量微弱低频信号，信号经升压、放大，选出1kHz附近的信号，经整流平滑后输出级输出直流电平，由对数放大器展宽供给指示电路检测。
三、实验方法和步骤：
1.观察测量系统的微波仪器连接装置，衰减器，波长计，波导测量线的结构形式。
2.熟悉信号源的使用
先将信号源的工作方式选为：
等幅位置，将衰减至于较大位置，输出端接相应指示器，观察输出；
再将信号源的工作方式选为：
方波位置，将衰减至于较大位置，输出端接相应指示器，观察输出；
3.熟悉选聘放大器的使用；
4.熟悉谐振腔波长计的使用方法；
微波的频率测量是微波测量的基本内容之一。
其测量方法有两种：
（1）谐振腔法；
（2）频率比较法。
本实验采用谐振腔法。
由于波长和平率直接满足关系，所以频率和波长的测量是等效的。
吸收式波长计的谐振腔，其只有一个输入端和能量传输线路相连，调谐过程可以从能量传输线路接收端指示器读数的降低可以判断出来；
本实验采用了吸收式波长计测量信号源频率从，为了确定谐振频率，用波长表测出微波信号源的频率。
具体做法是：
旋转波长表的测微头，当波长表与被测频率谐振时，将出现波峰。
反映在建波指示器上的指示是一跌落点，此时，读出波长表测微头的读数，再从波长表频率与刻度曲线上查出对应的频率；
5.按实验书框图连接微波实验系统；
6.微调单旋调配器，事腔偏离匹配状态（出于匹配状态时，电流会达到一个最小值），检波电流计上有一定示数（大于最小值）；
7.调节波长计使检波电流计再次出现最小值的时候，读出此处波长计的刻度值；
8.按照波长计的刻度值去查找“波长计-频率刻度对照表”，就可以得到对应的信号源频率值；
9.改变信号频率，从8.6G开始测到9.6G，每隔0.1G测量一次，记录在数据表格中。
四、实验结果与分析:
表格数据结果如下图所示：
信号源频率值/GHZ
波长表读数
查表得到频率
信号源误差
误差（%）
8.6
12.61
8.597
0.003
0.035
8.7
11.24
8.693
0.007
0.080
8.8
10.03
8.789
0.011
0.125
8.9
8.88
8.890
0.01
0.112
9.0
7.89
8.986
0.014
0.156
9.1
6.985
9.082
0.018
0.197
9.2
6.065
9.188
0.012
0.130
9.3
5.08
9.312
0.129
9.4
4.48
9.393
0.074
9.5
3.71
9.507
9.6
3.09
9.603
0.031
误差分析：
1.f0为信号源频率值；
f1为查表得到频率；
f=|f0-f1|为信号源误差。
本实验的数据如表格中所示：
f=|f0-f1|的误差很小在可控范围0.003~0.018内，所以认为实验成功。
2.产生误差原因：
仪器测量自身老旧产生的误差；
人为误差：
在读数据时需要几个人的配合，调节波长表的测微头，观察电流表指针变化是两个人，会使导致数据出现误差，加之在读数上也会有不可避免的人为误差；
五、心得与体会:
本次实验为电磁场与微波测量实验的第一个实验：
微波测量系统的使用，这个实验较为简单，主要误差还是出现在读数阶段，本实验我们用到了新的仪器，因而在对仪器的了解与掌握上花了一点时间，不过经过努力，我们完成了实验目标，达到了实验目的，同时对新的实验仪器也有了更好的掌握。
总之，这次实验我们受益良多。
实验三电磁波的双缝干涉实验
一、实验目的
掌握来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的影响。
二、实验设备
S426型分光仪
三、实验原理
干涉加强的角度为：
，式中K=l、2、……；
干涉减弱的角度为：
式中K=l、2、……。
四、实验内容及步骤
1、如图3.2连接仪器；
图3.2双缝干涉实验系统
2、调节双缝板，使缝的宽度为合适值。
3、将双缝安装到支座上，使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致，此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。
4、转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处，此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。
5、按信号源操作规程接通电源，调节衰减器使信号电平读数指示接近满度。
6、从衍射角00开始，在双缝的两侧使衍射角每改变10读取一次表头读数，并记录下来（注：
由于衍射板横向尺寸小，所以当b取得较大时，为了避免接收喇叭直接收到发射喇叭的发射波或通过板的边缘过来的波，活动臂的转动角度应小些。
）
7、实验结束，关闭电源，将衰减器的衰减调至最大。
五、实验结果及分析
（1）双缝干涉实验：
角度（º
左侧干涉强度（）
右侧干涉强度（）
96
1
85
95
2
80
90
3
65
79
4
55
63
5
31
40
6
20
22
7
10
11
8
9
18
15
12
23
16
13
34
38
14
42
46
44
60
17
62
70
19
68
66
21
25
24
26
27
28
29
30
32
33
由以上数据可知，实验测得一级极大干涉角在20º
附近，一级极小干涉角在29º
附近。
，代入公式得理论值一级极大干涉角
，
一级极小干涉角
。
干涉曲线如
理论极大
实际极大
理论极小
实际极小
左侧
15.47
23.58
右侧
（2）双缝干涉实验：
82
64
58
78
50
36
48
52
45
51
35
由以上数据可知，实验测量得一级极大干涉角在20º
附近，一级极小干涉角在34º
若用理论值计算，代入公式得理论值一级极大干涉角
干涉曲线如下图所示：
18.66
28.69
（3）双缝干涉实验：
88
86
72
84
41
37
56
39
43
由以上数据可知，实验测量得一级极大干涉角在23º
附近，一级极小干涉角在38º
干涉曲线如下图所示
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