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电磁波极化特性实验


三、 实验内容
1、 演示实验 接通电源,首先将接收、发射喇叭对准,当两个喇叭口与机械轴在一条线上时,
示波器显示信号最大。然后在两个喇叭之间放置:
铝合金板 有机玻璃板 玻璃板 纸张 手 纺织品 水平放置的栅格(稀疏栅格对准喇叭) 水平放置的栅格(稠密栅格对准喇叭) 垂直放置的栅格(稀疏栅格对准喇叭) 垂直放置的栅格(稠密栅格对准喇叭) 2、 操作实验 (1) 旋转喇叭天线,使得收发天线极化失配,每十度测量一次,观察接收信号的变
化。 (2) 如上反方向旋转,观察收发天线的极化失配影响。 (3) 收发天线之间插入栅格并旋转,观察接收信号大小。
四、 实验报告要求
(1) 画出实验系统组成原理图。 (2) 描述栅格不同放置下对电磁波的影响,并试图借助课本知识进行原理解释 (3) 画出接收信号随天线旋转角度的关系曲线 (4) 距离说明电磁波极化特性再国防、工业上的应用情况。
由音频振荡器产生一个固定频率的(1kHz)的正弦波信号,再送方波产生电 路形成方波,然后送 PIN 管市县微波信号的每场幅度调制。 (3) 发射天线部分
被方波调制的高频电磁波经喇叭天线辐射到空间,并按照一定的方向性图 的方式在空间传播。根据喇叭天线的放置位置可知,天线产生的电磁波是 TE10 波,其电场是垂直于地面向下。 (4) 接收天线实验目的和要求
1. 通过演示,了解电磁波的传播原理。 2. 通过演示,加深对电磁波的传播特性和栅格极化滤波的理解。 3. 将线极化天线进行旋转,了解收发天线极化失配对接受信号的影响。
二、 实验原理
1. 微波发射、接收系统组成框图如图 1.1 所示
体 效 应 PIN 振荡器 调制器
PIN 调制器
选频放 大器
音频振 方 波 形 荡器 成电路
示波器
图 1.1 微波发射、接收系统框图 2. 工作原理:
(1) 高频部分 由高频电源发送的高频电压加到体效应管上,在谐振腔里产生相应的射频
电压,腔体的输出耦合孔作为截止波导直接耦合输出,经过环流器送到 PIN 调 制器完成方波调制。产生的射频信号为三公分等幅正弦波。 (2) 调制部分
当接收天线与发射天线的电轴、机械轴一致时,可以接收到最强的信号幅 度最大。当旋转发射喇叭时,可以清楚看到接收信号在变化。 (5) 三螺钉调配、检波器
调节三个可调螺钉的伸到波导中的深度以及短路片的位置,可以达到最 佳匹配,使得经检波输出的信号幅度最大。 (6) 选频放大 经过检波后,信号变为 1kHz 的方波,通过最大增益为 60dB 的带通放大器对此 包络信号进行放大。
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