北邮电磁波实验一
电磁波与微波测量实验
实验一——微波测量系统的使用
班级：2009211207
姓名：乔伟（报告）马戈姜然
序号：10 11 12
一、实验目的
(1)学习微波的基本知识；
(2)了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术；
(3)学习用微波作为观测手段来研究物理现象。
二、实验仪器
它主要由微波信号源、波导同轴转换器、E-H面阻抗双路调配器、测量线和选频放大器主要部分组成。下面分别叙述各部分的功能和工作原理，其它一些微波元器件我们将在以后的实验中一一介绍。
1．微波信号源
1.1基本功能
1.1.1提供频率在8.6～9.6GHz范围连续可调的微波信号。
1.1.2该信号源可提供“等幅”的微波信号，也可工作在“脉冲”调制状态。本系统实验中指示器为选频放大器时，信号源工作在1KHz “”方波调制输出方式。
1.2.1熟悉选频放大器的使用
1.2.2熟悉谐振腔波长计的使用方法
本实验采用了吸收式波长计测量信号频率，为了确定谐振频率，用波长计测出微波信号源的频率。具体方法是：旋转波长表的测微头，当波长表与被测频率谐振时，将出现吸收峰。反映在检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书，再从波长表频率与刻度曲线上查出对应的频率。
2．波导同轴转换器
2.1基本功能
提供从同轴输入到波导输出的转换。
2.2工作原理
波导同轴转换器是将信号由同轴转换成波导传输。耦合元件是一插入波导内的探针，等效于一电偶极子。由于它的辐射在波导中建立起微波能量。探针是由波导宽边中线伸入，激励是对称的。选择探针与短路面的位置，使短路面的反射与探针的反射相互抵消，达到较佳的匹配。
3．微波测量线 3.1基本功能
微波测量线是用来测量微波传输线中合成电场（沿轴线）分布状态（含最大值、最小值和其相对应的位置）的设备。利用微波测量线（系统）可以测得微波传输中合成波波腹（节）点的位置和对应的场幅、波导波长（相波长）和驻波比等参数。微波测量线有同轴测量线和波导测量线。本实验采用波导测量线。
4.2结构和工作原理
当测量线接入测试系统时，在它的波导中就建立起驻波电磁场。众所周知，驻波电场在波导宽边正中央最大，沿轴向成周期函数分布。在矩形波导的宽边中央于它轴的方向开一条狭槽，并且伸入一根金属探针2，则探针与传输波导1电力线平行耦合的结果，必然得到感应电压，它的大小正比于该处的场强，交流电流在同轴腔3组成的探针电路内，由微波二极管4检波后把信号加到外接指示器，回到同轴腔外导体成一闭合回路。因此指示器的读数可以间接表示场强的大小。
图二 波导测量线工作原理示意图
当探针沿槽移动时，指示器就会出现电场强度E max 和E min 。从而求得： min
max E E S ＝
由标尺指出探针位置可以测出极小点至不连续面的距离dmin ，从而可以测量阻抗。调谐活塞5在检波头中使晶体处于驻波的腹点以得到最大指示。检波滑座6用来支持检波头，并可沿轴向移动。在移动时保证探针与波导的相对位置不变。
4．选频放大器
1、传输波导
2、探针
3、同轴腔
4、微波二极管
5、调谐活塞
6、检波滑座
本实验采用选频放大器（一种检测微弱信号的精密测量放大器）对微波二极管的检波电流进行（线性）放大。
4.1基本功能
本选频放大器由四级低噪声运算放大器组成的高增益音频放大和选频网络组成。可使放大电路在“窄带内”对微弱音频信号进行放大，以减小噪声和微波信号源中寄生调频的影响，保证测量的精度。
4.2结构和工作原理
在信号源内用1KHz的方波对微波信号（如10GHz）进行调幅后输出。此调幅波在测量线内仍保持其微波特征。测量线输出端所接负载的特性决定其分布状态。由小探针检测经微波二极管检波所得的1KHz方波包络表征其微波性能指标。选频放大器则对此1KHz方波进行有效放大。
YM3892选频放大器是一个增益60dB，可调带宽40Hz，中心频率1KHz的放大器，满足不同输入幅度的可调。表头指示弧线2条，第一条上标值为线性指示，下为相应的对数（dB）指示。第二条为驻波比指示，上为驻波比1～3，下为3.2～10。当驻波比读数大于 3.2时，分贝开关可顺时针方向旋转一档，在驻波比刻度
3.2~10上读出驻波比。
三、实验原理
测量微波传输系统中电磁场分布情况，测量驻波比、阻抗、调匹配等，是微波测量的重要工作，该实验系统主要的工作原理如图1所示：
图1 实验原理框图
四、实验内容和实验步骤
1.微波测量系统的使用
(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
将信号源的工作方式选择为：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；
将信号源的工作方式选择为：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)熟悉选频放大器的使用；
(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。由于波长和频率直接满
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，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，将出现吸收峰。反映在检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)按图1所示的框图连接微波实验系统。
2.信号源波长的测量
(1)微调单螺调配器，使腔偏离匹配状态，检波电流计上一定有示数；
(2)调节波长计是检波电流计再次出现最小值的时刻，读出此处波长计的刻
度值；
(3)按照波长计的刻度值去查找“波长计-频率刻度对照表”，就可以得到相
应的信号源频率值；
(4)改变信号频率，从8.6G开始测到9.6G，0.1G测一次，记录在数据表格
中。
五、实验结果
信号源平均误差为：0.030(GHz)。
通过实验数据，可以发现信号源频率误差还是相对较小的。
六、心得体会
本实验采用了吸收式波长计测量信号频率，为了确定谐振频率，用波长计测出微波信号源的频率。通过实验数据得知通过该方法测量得到的数据与查表得到的数据误差比较下。由于只有在谐振点时信号功率才会被全部吸收，放大选频器的指针才会有大的偏转，这就需要在调节波长计的时候一定要谨慎细微，一定要戒骄戒躁。
由于开始时候对实验原理不是很明白而不知道如何上手，在听过老师的耐心讲解之后对实验原理有了一定的了解，之后的实验过程就很顺利。在同组队员的齐心努力下，很好的完成了实验内容，也对微波的理论知识理解更加深刻，获益匪浅。
北邮2016电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告 题目：校园无线信号场强特性的研究 姓名班级学号序号
目录 一、实验目的 (2) 二、实验内容 (2) 三、实验原理 (5) 四、实验步骤 (5) 1、实验对象选取 (5) 2、数据采集 (5) 五、实验数据 (2) 1、原始数据录入 (7) 2、数据处理流程 (7) 六、实验结果与分析 (8) 1、主楼周边电磁场信号强度分析 8 2、主楼室内不同楼层楼道信号强度分析 11 七、问题分析与解决 (15) 1、Matlab 仿真问题研究与解决 (23) 2、场强分布的研究 (23)
3、模型拟合........................................................ . (24) 八、分工安排及心得体会 (25) 附录I：原始数据 (26) 附录II：源代码 (30) 一．实验目的 1.掌握在室内环境下场强的正确测试方法，理解建筑物穿透损耗 的概念； 2.通过实地测量，分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系； 3.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。 4.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确测试方法。二．实验内容 利用DS1131场强仪和拉杆天线，实地测量信号场强。
1.研究具体现实环境下阴影衰落分布规律，以及具体的分布参数 如何； 2.研究在校园内电波传播规律与现有模型的吻合程度，测试值与 模型预测值的预测误差如何； 3.研究建筑物穿透损耗的变化规律 三．实验原理 无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。对于接收者，只有处在发射信号覆盖的区域内，才能保证接收机正常接收信号，此时，电波场强大于等于接收机的灵敏度。因此，基站的覆盖区的大小，是无线工程师所关心的。决定覆盖区大小的因素主要有：发射功率、馈线及接头损耗、天线增益、天线架设高度、路径损耗、衰落、接收机高度、人体效应、接收机灵敏度、建筑物的穿透损耗、同播、同频干扰。 【阴影衰落】 阴影衰落是电磁波在空间传播时受到地形起伏、高达建筑物群的阻挡，在这些障碍物后面会产生电磁场的阴影，造成场强中值的变化，从而引起信号衰减。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的，又称为慢衰落，其特点是衰落与无线电传播地形和地物的分布、高度有关。在无线信道里，造成慢衰落的最主要原因是建筑物或其他物体对电波的遮挡。在测量过程中，不同测量位置遇到的建筑物遮挡情况不同，
北邮数据库实验四数据库模式的设计
北邮数据库实验四数据 库模式的设计 Revised by Chen Zhen in 2021
北京邮电大学 实验报告 课程名称数据库 实验名称数据库模式的设计班级 姓名 学号 指导老师 成绩_________ 实验
.1.实验目的 1．了解E-R图的基本概念和根据数据需求描述抽象出E-R图并将其转换为数据库逻辑模式进而实现数据库中的表和视图。 2．通过进行数据库表的建立操作，熟悉并掌握Power designer数据库表的建立方法，理解关系数据库表的结构，巩固SQL标准中关于数据库表的建立语句。 3．通过对Power designer中建立、维护视图的实验，熟悉Power designe中对视图的操作方法和途径，理解和掌握视图的概念。 .2.实验内容 1 针对以下需求信息，尽可能全面地给出各个实体的属性和实体之间的系。 在线考试系统需求信息如下： 在线考试系统是关于一门课程的授课教师安排自己的学生在线参加各种考试的应 用，如果阶段性考试，期中考试和期末考试等。在线考试系统要求有用户的登录和登出。在线考试系统主要包括用户管理、试题管理、试卷管理和考试管理功能。需要实现教师输入试题，从试题生成试卷；学生参加考试获取试卷，提交答案和给出考试成绩等主要逻辑功能。 系统的用户包括教师、学生角色，一个用户有且只有一种角色。 鉴于在线考试的客观条件限制，试题完全采用单项选择形式。试题有所属知识点、内容、分值、备选答案和唯一正确答案等属性组成。课程的知识点是确定的，可以扩展，一道试题只能考察一个知识点。
教师录入各种试题构成题库，并根据考察的知识点不同生成试卷，相同知识点的试题只能在一张试卷中出现一次，试卷由试卷标题和一定数量（即知识点的数量）的试题组成。试卷生成后，教师指定某次考试使用的试卷，学生参加考试使用统一的试卷，考试信息还包含考试标题、任教老师、考试时间。 学生登录后，可以参加考试并在提交答案后立刻得到自己的考试成绩，也可以查看自己的考试历史记录。教师登录后可以查看学生的成绩。 ?2将E-R图输入Power Designer形成概念模型 ? 3 使用Power Designe将输入的E-R图转换成数据库物理模型 ? 4 使用Power Designe将输入的数据库物理模型转化为生成数据库中的表和视图的脚 本 ? 5 执行SQl脚本，生成表和视图 ? 6 成功后，查看生成的表和视图的情况 .3.实验环境 普通PC、Windows系列操作系统、IBM DB2 数据库管理系统 .4.实验步骤、结果与分析 1)五个实体： 用户： 用户ID( UserID )、用户名(UserName)、角色(Role)、密码(Password). 试题库(ItemBank): 题目代码(ItemID)、题目内容(Icontent)、分数(Iscore)、选项(Ioption)、正确答案(Ianswer)、知识点代码(PointID)(froeign). 知识点(KonwledgePoint): 知识点代码(PointID)、知识点内容(Pcontent)、知识点学科(Psubject). 试卷(Paper):
北邮数字电路综合实验报告
数字电路综合实验报告 简易智能密码锁 一、实验课题及任务要求 设计并实现一个数字密码锁，密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键，密码输入正确，密码锁打开，密码输入错误进行警示。 基本要求： 1、密码设置：通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。通过密码设置确定键（BTN 键）进行锁定。 2、开锁：在闭锁状态下，可以输入密码开锁，且每输入一位密码，在数码管上显示“-”，提示已输入密码的位数。输入四位核对密码后，按“开锁”键，若密码正确则系统开锁，若密码错误系统仍然处于闭锁状态，并用蜂鸣器或led 闪烁报警。 3、在开锁状态下，可以通过密码复位键（BTN 键）来清除密码，恢复初始密码“0000”。闭锁状态下不能清除密码。 4、用点阵显示开锁和闭锁状态。 提高要求： 1、输入密码数字由右向左依次显示，即：每输入一数字显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。 2、密码锁的密码位数（4~6 位）可调。
3、自拟其它功能。 二、系统设计 2.1系统总体框图 2.2逻辑流程图
2.3MDS图 2.4分块说明 程序主要分为6个模块：键盘模块，数码管模块，点阵模块，报警模块，防抖模块，控制模块。以下进行详细介绍。 1.键盘模块 本模块主要完成是4×4键盘扫描，然后获取其键值，并对其进行编码，从而进行按键的识别，并将相应的按键值进行显示。 键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出高电平，在读入输出的行值时，通常高电平会被低电平拉低，当当前位置为高电平“1”时，没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。由此可确定按键位置。
北邮2015电磁场与电磁波期末试题,感谢电子院17级fx学长
北京邮电大学2014—2015学年第 2 学期 《电磁场与电磁波》期末考试试题（A 卷） 一、 （10分，每空1分） 填空题 1. 设J 为电流密度矢量，则(',',')x y z ??=J 。 2. 描述了电磁场的变化规律，以及场与源的关系。 3. 根据麦克斯韦方程组，时变电场 旋 散，电场线可以闭合，也可以不闭合；时变磁场 旋 散，磁感线总是闭合的。（注：可选择填写“有”或者“无”） 4. 分离变量法可应用于直角坐标、圆柱坐标、球坐标等坐标系下。同一个问题，在不同的坐标系里求解会导致一般解的形式不同，但其解是 。 5. 在相对介电常数为4，相对磁导率为1的理想介质中，电磁波的波阻抗为 。 6. 平面波()() sin 2cos z m y m E t kx E t kx ωω=-+-E e e v v v 的传播方向为： ；其极化形式为： 。 答案： 1. 0； 2. 麦克斯韦方程组； 3. 有，有，有，无； 4. 唯一的； 5. 60π 377/2Ω或者 6. x 方向传播，右旋椭圆极化波； 二、（14分）如图1所示，一半径为R 的导体球上带有电量为Q 的电荷，在距离球心D （D > R ）处有一点电荷q ，求： （1）导体球外空间的电位分布； （2）导体球对点电荷q 的力。 q (,) p r θ A
图1 题二图 解：（1）导体电位不为零，球外任一点P （到球心O 距离为r ）的电位?可分解为一个电位为V 的导体产生的电位?1，以及电位为零的导体的感应电荷q ′与点电荷q 共同产生的电位?2。? = ?1＋?2。q ′与可用镜像电荷代替，电位?1由放在球心的-q ′与Q 产生。 利用球面镜像得 2 ',R R q q d D D =-=…………………………3分 1200102 00102 ,4π4π4π4π4π4πQ q q q r r r Q q q q r r r ??εεε?εεε''-==+ ''-=++ ……………………5分 因此，导体球外任一点的电位为 42 221/2 2 1/2 021(4π(2cos )(2cos )DQ Rq qR q R R Dr r D rD D r r D D ?εθθ+= -+ +-+- …………………………8分 导体球的电位为 004πDQ Rq RD ?ε+= ……… …………………10分 （2）点电荷q 所受到的力为'Q q -和'q 对点电荷q 的力，即 ''322222222 00(2) [][]4π()4π()Q q q q q R q R D f Q D D d D D D R εε--=+=+-- …………………………14分 三、（14分）相对磁导率为r 1μ=的理想介质中传播电场瞬时值为 :8(,)30)cos[3π10π()]x z r t t x =+?-E e V/m 。试求：
北邮大三数据库实验六数据查询分析实验
实验六数据查询分析实验 实验目的 通过对不同情况下查询语句的执行分析，巩固和加深对查询和查询优化相关理论知识的理解，提高优化数据库系统的实践能力，熟悉了解Sybase中查询分析器的使用，并进一步提高编写复杂查询的SQL 程序的能力。 实验内容 1.索引对查询的影响 （1）对结果集只有一个元组的查询分三种情况进行执行（必如查询一个具体学生的信息）：不建立索引，（学号上）建立非聚集索引，（学号上）建立聚集索引。 建立聚集索引： create clustered index student on student(student_id) go 建立非聚集索引： create nonclustered index student_index on student(student_id) go 用查询分析器的执行步骤和结果对执行进行分析比较。 select*from student where student_id='30201' 不建立索引 建立聚集索引
建立非聚集索引 （2）对结果集中有多个元组的查询（例如查看某门成绩的成绩表）分类似（1）的三种情况进行执行比较。 select*from student where student_id>'30401' 不建立索引：
建立聚集索引： 建立非聚集索引： （3）对查询条件为一个连续的范围的查询（例如查看学号在某个范围内的学生的选课情况）分类似（1）的三种情况进行执行比较，注意系统处理的选择。 select*from student where student_id between'31201'and'31415' 不建立索引：
北邮2020春电磁场与电磁波期末试题
北京邮电大学2019-2020年第二学期期末考试 电磁场与电磁波试题（开卷，A ） 已知：-12091= =8.8510(/)3610 F m επ??，70=410(/)H m μπ-? 一、（15分） 相距无穷远的不带电孤立导体球壳A 与孤立导体球B ，其中球壳A 的内径为b ，外径为a ，内外径之间为理想导体，r b <及r a >处为真空；导体球B 半径为与球壳A 的外径相同。在球壳A 中，距离中心c （c b <）处存在一电量为Q 的点电荷。将导体球B 从无穷远处移动到球壳A 处，并与球壳A 充分接触后再移动到无穷远处，试求：在整个移动导体球B 的过程中外力所作的功。（提示：可考虑功能原理） 二（10分）、太阳能电池板的能量转化效率为30%，一个2.5平方米的太阳能电池板供一个1000瓦的灯泡照明，假设太阳光是线偏振的单色平面波，试估计太阳光的电场与磁场的振幅。 三（15分）、设一平行大地的双导体传输线, 距地面高度为h, 导体半径为a, 二轴线间的距离为d (a< 四（15分）、一个长方形导体盒，各边尺寸分别是a ，b ，c ，各周界之间相互绝缘，每个面的电位函数如题四图所示，试求导体盒内部的电位函数。。 题四图 五（10分）、证明：对于良导体导体内单位宽度断面的表面电流：J s =H 0，期中H 0为导体表面的切向磁场强度。 六、（15分）一右旋圆极化波垂直入射到位于z=0的理想导体板上，其电场强度的复数表示式为0()j z x y i E E e j e e β→→ -=- 求：(1) 确定反射波的极化方式，说明原因； (2) 求导体板上的感应电流； (3) 求总电场的瞬时表达式。 七（10分）、设在波导中沿z 轴传播的电磁波的形式为: 022c c πππcos sin e j z z x E m m n E E x y k x k a a b βγγ-?-??????==- ? ? ???????? 试以此分析并说明相移常数β和波数k 之间的关系。 八、（10分）为什么说电偶极子的近区场为准静态场？是不是在近区场绝对没有能量的辐射？电偶极子的辐射效率如何？ 数据库原理与应用 实验报告 实验指导教师：袁宝库 课程主讲教师: 袁宝库 报告提交日期: 2012 年10 月18 日 北京邮电大学 目录 实验任务 (3) 实验任务一 (4) 实验任务二 (5) 实验任务三 (7) 实验任务四 (8) 实验任务五 (9) 实验任务六 (12) 实验任务七 (20) 思考题 (22) 实验总结 (24) 实验任务 1、安装SQL Server 2008 2、使用SQL Server 配置管理器 3、使用SQL Server Management Studio 4、分别使用对象资源管理器和T-SQL创建一个实验数据库 5、使用对象资源管理器修改数据库的相关参数并将一个实验数据库删除 6、分别使用对象资源管理器和T-SQL创建、删除和修改表 7、分别使用对象资源管理器和T-SQL向表中插入、修改和删除数据 思考题： 1、配置SQL Server 2008 以允许远程连接 使用SQL Server 外围应用配置器配置SQL Server 2008 允许远程连接。 经过前几步的实验，现在已经可以通过远程客户端访问SQL Server 2008数据库服务器了，这里要求2个人一组，互相用自己的客户端（SQL Server Management Studio）连接并访问对方的数据库系统。 实验任务一：安装SQL Server 2008 1、实验设计 使用SQL Server 2008安装光盘将SQL Server 2008开发版安装到本地计算机，使本地计算机成为服务器和客户端工具； 选择Windows 7为操作系统，安装开发版SQL Server 2008； 安装数据库服务、客户端组件、文档、示例和示例数据库； 命名实例为shijing； 使用混合模式进行身份验证； 2、实验过程 使用SQL Server 2008安装介质将SQL Server 2008安装到本地计算机，使本地计算机成为服务器和客户端工具 北京邮电大学 数字电路与逻辑设计实验 实验报告 实验名称：QuartusII原理图输入 法设计与实现 学院：北京邮电大学 班级： 姓名： 学号： 一．实验名称和实验任务要求 实验名称：QuartusII原理图输入法设计与实现 实验目的：⑴熟悉用QuartusII原理图输入法进行电路设计和仿真。 ⑵掌握QuartusII图形模块单元的生成与调用； ⑶熟悉实验板的使用。 实验任务要求：⑴掌握QuartusII的基础上，利用QuartusII用逻辑 门设计实现一个半加器，生成新的半加器图像模 块。 ⑵用实验内容（1）中生成的半加器模块以及逻辑门 实现一个全加器，仿真验证其功能，并能下载到实 验板上进行测试，要求用拨码开关设定输入信号， 发光二级管显示输出信号。 ⑶用3线—8线译码器（74L138）和逻辑门实现要求 的函数：CBA F+ C + =,仿真验证其 + B C B A A A B C 功能，，并能下载到实验板上进行测试，要求用拨 码开关设定输入信号，发光二级管显示输出信号。二．设计思路和过程 半加器的设计实现过程：⑴半加器的应有两个输入值，两个输出值。 a表示加数，b表示被加数，s表示半加和， co表示向高位的进位。 ⑵由数字电路与逻辑设计理论知识可知 b a s ⊕=;b a co ?= 选择两个逻辑门：异或门和与门。a,b 为异 或门和与门的输入，S 为异或门的输出，C 为与门的输出。 (3)利用QuartusII 仿真实现其逻辑功能， 并生成新的半加器图形模块单元。 (4)下载到电路板，并检验是否正确。 全加器的设计实现过程：⑴全加器可以由两个半加器和一个或门构 成。全加器有三个输入值a,b,ci ，两个输 出值s,co ：a 为被加数，b 为加数，ci 为低 位向高位的进位。 ⑵全加器的逻辑表达式为： c b a s ⊕⊕= b a ci b a co ?+?⊕=)( ⑶利用全加器的逻辑表达式和半加器的逻 辑功能，实现全加器。 用3线—8线译码器（74L138）和逻辑门设计实现函数 CBA A B C A B C A B C F +++= 设计实现过程：⑴利用QuartusII 选择译码器（74L138）的图形模块 北京邮电大学2012—2013学年第 2 学期 《电磁场与电磁波》期末考试试题（A 卷） 试题中需要用到的介质常数：0913610 επ=?F/m,70410μπ-=?H/m 一 填空题（每个空1分，共10分） （1） 截面为矩形（a ×b ）的无限长金属槽， 各面的电位如图所示，使用分离变量法求解电位 (,)()()x y X x Y y φ=所满足的拉普拉斯方程，X (x )的通 解为 函数，Y (y )的通解为 函数。（无需写 出具体的解函数，仅指出函数类型即可） （2） 时变电磁场磁场强度的切向边界条件为 ，电场强度的切向边界条件为 。 （3）平行极化波从空气中斜入射到理想导体的表面，合成波在分界面法线方向上属于 波，在平行于分界面方向上属于 波。 （4） 极化波以布儒斯特角入射时会发生全折射现象，当平面波从折射率较高的介质入射到折射率较低的介质，当入射角 临界角时发生全反射现象。 （5）在电偶极子激发的电磁场中，近区场为 场，远区场为 场。 二 在接地的导体平面上有一半径为a 的半球凸部，半球的球心在导体平面上，若在半球对称轴上离球心h （h>a ）处放一点电荷q ， （1）确定镜像电荷的个数、大小与位置（10分）； （2）求导体外任一点P 处的电位（5分）。 x 三 给出麦克斯韦方程组的微分形式、物质的本构方程（辅助方程）及用复数表示的麦克斯韦方程组的微分形式（10分） 四 真空中一均匀平面电磁波的磁场强度矢量为 63110()cos[()](/)22 x y z H a a a t x y z A m ωπ-=+++--r r r r ，求 （1） 波的传播方向的单位矢量，波长与频率（5分）； （2） 电场强度矢量的瞬时值表达式（5分）； （3） 波印廷矢量的平均值（5分）。 五 频率100MHz 的平面波在金属铜中传播，已知铜的电导率为75.810(/)S m σ=?，相对介电常数1r ε=，相对磁导率1r μ=，某处磁场强度的幅度为00.1(/)y H A m =，求 （1） 铜内平面波传播的衰减常数、相移常数及相速度（5分）； （2） 波阻抗ηe 及磁场对应处的电场幅度E x 0（5分）。 （注意：解题过程可能会用到需要以下公式，大家可根据需要选择使用： 2111,281,2e e j σασβαβωεσηηωε???≈≈+≈≈? ??????= +=?? ） 六 均匀平面波（电场在x 方向，磁场在y 方向，向z 方向传播）由空气垂直入射到位于z=0处理想介质平面，已知入射波电场强度的幅度30 1.510(/)E V m +-=?，初相位?=0，介质的相对电导率4r ε=，相对磁导率1r μ=，8310(/)rad s ω=?，求 （1） 电场反射系数与透射系数（5分）； （2） 反射波的电场强度与磁场强度的复数表达式（5分）； （3） 透射波的电场强度与磁场强度的复数表达式（5分）。 七 证明题 （1） 证明任一线极化波总可以分解为两个振幅相等旋向相反的圆极化波的叠 加（5分）； 数据库实验报告（四） 姓名：学号：班级: 1.简单查询： (1) 查询“数据库开发技术”课程的学分； SQL语句： select credit from course where course_name='SQL Server数据库开发技术'; 或者模糊查询： select credit from course where course_name like'%数据库开发技术'; 执行结果： (2) 查询选修了课程编号为“dep04_s004”的学生的学号和成绩，并将成绩按降序输出； SQL语句： select student_id,grade from student_course where course_id='dep04_s003' order by grade desc; 执行结果： (3) 查询学号为“g9940205”的学生选修的课程编号和成绩； SQL语句： select course_id,grade from student_course where student_id='g9940205'; 执行结果： (4) 查询选修了课程编号为“dep04_s001”且成绩高于85分的学生的学号和成绩。 SQL语句： select student_id,grade from student_course where course_id='dep04_s001'and grade>'85'; 执行结果： 2.在多表连接的查询实验中，用Transact SQL语句完成以下查询操作： (1)查询选修了课程编号为“dep04_s002”且成绩高于85分的学生的学号、姓名和成绩； SQL语句： select student.student_id,student_name,grade from student,student_course where student.student_id=student_course.student_id and student_course.course_id='dep04_s002' and student_course.grade>'85'; 执行结果： (2)查询所有学生的学号、姓名、选修的课程名称和成绩； SQL语句： select student.student_id,student_name,course_name,grade from student,course,student_course where student.student_id=student_course.student_id and student_course.course_id=course.course_id; 执行结果： 频谱特性测量演示实验 1.ESPI 测试接收机所测频率范围为: 9KHz—3GHz 2.ESPI 测试接收机的RF输入端口 最大射频信号: +30dbm，最大直流:50v 3.是否直观的观测到电磁波的存在？（回答是/否） 否 4.演示实验可以测到的空间信号有哪些，频段分别为: 广播：531K~1602KHz GSM900：上行：890~915 MHz 下行：935~960 MHz GSM1800：上行：1710~1755 MHz 下行：1805~1850 MHz WCDMA：上行：1920～1980MHz 下行：2110～2170MHz CDMA2000：上行：1920～1980MHz 下行：2110～2170MHz TD-SCDMA：2010～2025MHz 5.课堂演示的模拟电视和数字电视频谱图：如何判断是模拟还是数字电视？ 模拟信号以残留边带调幅方式频分复用传输,有明确的载波频率,不同频道的图像有不同的载波频率。模拟信号频谱为:每8MHz带宽即一个频道内,能量集中分布在图像载频上,在该载频附近有一个跳动的峰,为彩色副载波所在,再远一点(在8MHz内)还有一个峰,为伴音副载波的峰。 数字信号：一个数字频道的已调信号像一个抬高了的噪声平台, 均匀地平铺于整个带宽之内, 它的能量是均匀分布在整个限定带宽内的。 6.课堂演示GSM900上下行频谱图，CDMA下行频谱图，3G下行频谱图： GSM900上行： GSM900下行： CDMA下行： 3G下行： 7.该频谱仪能检测的频谱范围，是否能观察到WIFI、电磁炉、蓝牙等频谱？（请 分别说明，并指出其频率） 可以 该频谱仪能检测的频谱范围为9KHz—3GHz 所以，能够观察到：WIFI：2.4G 电磁炉：20KHz—30KHz 蓝牙：2.4G 网络参量测量演示实验 1矢量网络分析仪所测频段：300KHz—3GHz 2端口最大射频信号: 10DBM 3矢量网络分析仪为何要校准： 首先，仪器的硬件电路需要校正，即消除仪器分析的系统误差；其次，分析仪的测量精度很大程度上受分析仪外部附件的影响，测试的组成部分如连接电缆和适配器幅度和相位的变化会掩盖被测件的真实响应，必须通过用户校准去除这些附件的影响。 4默认校准和用户校准的区别： 默认校准通过网络分析仪的套包的一系列校准标准来完成，对系统误差进行校准；用户校准时校准标准由用户制定，由用户定义的标准来完成，用于对参考面等进行精确校准。 5使用矢量网络分析仪的注意事项： 1、检查电源： 分析仪加电前，必须确认供电电源插座的保护地线已经可靠接地； 2、供电电源要求： 为防止或减少由于多台设备通过电源产生的相互干扰，特别是大功率设备产生的尖峰脉冲干扰可能造成分析仪硬件的毁坏，最好用220V交流稳压电源为分析仪供电； 3、电源线的选择： 使用随机携带的电源线，更换电源线时，最好使用同类型的电源线； 实验三完整性及视图、索引 视图是基于某个查询结果的一个虚拟表，只是用来查看数据的窗口而已。索引能够提供一种以一列或多列的值为基础迅速查找数据表(或视图)中行的能力，用来快速访问数据表(或视图)中的数据。触发器是一种特殊的存储过程，它在特定语言事件发生时自动执行，通常用于实现强制业务规则和数据完整性。 【实验目的】 掌握MySQL视图、索引的使用，理解什么是数据库的完整性。 【实验要求】 1、每完成一个任务，截取全屏幕快照1~3作为中间步骤和结果的贴图，粘贴在最后的实验报告中。 2、除了使用我们提供的数据外还要自己向表中添加些新数据，以保证每个查询结果不为空集，或计数结果不为0。 3、思考题可以选做，作为优秀加分的依据。 【实验任务】 1、创建一个视图，该视图为每门课程的平均成绩，视图包括的列有课程号 及平均成绩，并用利用该视图查询所有课程的平均成绩，要求给出课程号、课程名及平均成绩。 2、创建一个视图，该视图为每门课程的平均成绩，视图包括的列有课程号、 课程名及平均成绩，并用利用该视图查询所有课程的平均成绩，要求给出课程号、课程名及平均成绩。 3、为院系代码表(dept_code)创建基于“院系代码”列的索引。 4、为教室信息表(classroom_info)创建基于room_id列的惟一索引并插入一 条room_id列与表中已有的值重复的数据，观察系统的反馈。 5、重新修改表stud_info、lesson_info及stud_grade，修改的容为： ①为三表增加主码约束，stud_info的主码为stud_id，lesson_info的主码为 course_id，stud_grade的主码为stud_id、course_id。 北京邮电大学 电子电路综合设计实验 实验报告 课题名称：函数信号发生器 院系：电子工程学院 摘要 本实验的目的在于使用集成运算放大器设计一个方波—三角波—正弦波发生器。其中，由施密特触发器组成的多谐振荡器产生方波，再经积分运算电路产生三角波。最后，经过差分放大器，利用晶体管的非线性特性将三角波变换为正弦波。并要求波形达到一定的幅值、频率等要求。 关键词 函数信号发生器方波三角波正弦波集成运放 正文 一、设计任务要求 1基本要求 （1）信号输出频率在1~10kHz范围内连续可调，无明显失真。 （2）方波信号输出电压U opp=12V（误差≤20%），上升、下降沿小于10us，占空比范围为30%~70%。 （3）三角波信号输出电压U opp=8V（误差≤20%）。 （4）正弦波信号输出电压U opp≥1V 2提高要求 （1）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可挑范围为30%‐70%； （2）三种波形的输出峰峰值U opp均可在1V-10V 范围内连续可调。 3+ 二、实验原理及设计过程 1总体思路 函数信号发生器的构成方法多样。本实验来看，可以先产生方波，由方波积分得到三角波，在由三角波经过整形得到正弦波；也可以先产生正弦波，将正弦波进行整形得到方波，在通过积分器产生三角波。在器件使用上，可以是分立元件电路，也可以采用集成电路。 根据提供的器材和资料，选择设计由集成运算放大器和晶体管放大器构成的方波—三角波—正弦波发生电路（如下图二）。 2原理结构框图 三、Multisim仿真过程及波形输出 1元器件选择 （1）方波—三角波发生电路 （最终电路见附录） ●芯片选择：对比uA741CP与LM318N的相关参数。选择转换速度较快 的LM318N作为矩形波发生电路的芯片，uA741CP作为三角波发生电路的芯片。 ●稳压管选择：根据方波U opp =12V，方波幅度限制在-(U Z+U D)~+(U Z+U D)， 故选择稳压值为U Z =6V的稳压管。查阅资料，在Multisim中选择 1N4734A单稳压管，放置为稳压对管。 ●电阻电容选择： 根据方波和三角波输出峰峰值的要求（12V、8V），R f和R1的取值应 满足R f：R1=3：2。为使电路易起振，在这里取R f=30kΩ，R1=20kΩ。 根据直流平衡电阻的计算原理，得R3=（30||20）kΩ=12kΩ。 根据方波输出幅度选择限流电阻R o=2kΩ。 同时在三角波电路中，由公式R2C=αR f /4f R1 计算得R2=5kΩ，C=0.01 μF。 根据直流平衡电阻的计算方法，得R4=R2 =5kΩ。 为达到频率的可调范围，选择R p1=100kΩ的滑动变阻器。 题目：数据库实验三：嵌入式SQL 完成日期：2014.5.22 操作环境：Microsoft Visual C++ 6.0 SQL server 2008 R2 1 实验目的 1、熟悉在Visual Studio C++环境中通过ODBC实现数据库互连； 2、熟悉通过嵌入式SQL对数据库进行操作； 3、掌握数据库应用程序界面开发基本流程。 2 实验内容及要求 1、在Visual Studio C++环境中通过ODBC实现与实验1建立的数据库StuManagement的互联，进行实验要求的各种操作，关系模式和数据的操作均通过应用程序界面完成； 2、根据以下要求认真进行实验，记录所有的实验用例，填写实验报告。 2.1 数据库连接 2.1.1 通过ODBC实现与实验1数据库互连； 2.2 关系模式定义 2.2.1创建1个基本表，并插入2行数据； 2.2.2修改及删除基本表； 2.3 数据操作 2.3.1 数据查询操作； 2.3.2 数据删除操作；( 2.3.3 界面执行SQL语句操作 2.4 界面要求： 2.4.1 查询结果的多行显示(至少支持5行以上查询结果的显示) ；(2分) 2.4.2 界面美观，操作简单。 3 操作环境 Microsoft Visual C++ 6.0 Sql server 2008 R2 4 实验步骤 （1）ODBC与数据库互联 找到控制面板——管理工具 打开数据源（ODBC） 点击【添加】，选择SQL server 填写名称和描述，选择自己机器的服务器 按照默认就可以 点击【完成】，数据源就创建好了 5 实验内容与完成情况 （1）整体外观 本次实验，完成了记录的查询（按主键、按内容），记录的添加与删除，新建表，删除表，添加数据，修改表；执行SQL语句，并将查询结果显示出来。 （2）添加记录 北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯) 电子电路综合实验报告课题名称：基于运算放大器的彩灯显示电路的设计与实现 姓名：班级：学号： 一、摘要： 运用运算放大器设计一个彩灯显示电路，通过迟滞电压比较器和反向积分器构成方波—三角波发生器，三角波送入比较器与一系列直流电平比较，比较器输出端会分别输出高电平和低电平，从而顺序点亮或熄灭接在比较器输出端的发光管。 关键字： 模拟电路，高低电平，运算放大器，振荡，比较 二、设计任务要求： 利用运算放大器LM324设计一个彩灯显示电路，让排成一排的5个红色发光二极管(R1～R5)重复地依次点亮再依次熄灭（全灭→R1→R1R2→R1R2R3→R1R2R3R4→R1R2R3R4R5→R1R2R3R4→R1R2R3→R1R2→R1→全灭），同时让排成一排的6个绿色发光二极管（G1～G6）单光 三角波振荡电路可以采用如图2-28所示电路，这是一种常见的由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器电路，图2-28中运放A1接成迟滞电压比较器，A2接成反相输入式积分器，积分器的输入电压取自迟滞电压比较器的输出，迟滞电压比较器的输入信号来自积分器的输出。假设迟滞电压比较器输出U o1初始值为高电平，该高电平经过积分器在U o2端得到线性下降的输出信号，此线性下降的信号又反馈至迟滞电压比较器的输入端，当其下降至比较器的下门限电压U th-时，比较器的输出发生跳变，由高电平跳变为低电平，该低电平经过积分器在U o2端得到线性上升的输出信号，此线性上升的信号又反馈至迟 滞电压比较器的输入端，当其上升至比较器的上门限电压U th+时，比较器的输出发生跳变，由低电平跳变为高电平，此后，不断重复上述过程，从而在迟滞电压比较器的输出端U o1得到方波信号，在反向积分器的输出端U o2得到三角波信号。假设稳压管反向击穿时的稳定电压为U Z，正向导通电压为U D，由理论分析可知，该电路方波和三角波的输出幅度分别为： 式（5）中R P2为电位器R P动头2端对地电阻，R P1为电位器1端对地的电阻。 由上述各式可知，该电路输出方波的幅度由稳压管的稳压值和正向导通电压决定，三角波的输 出幅度决定于稳压管的稳压值和正向导通电压以及反馈比R1/R f，而振荡频率与稳压管的稳压值和正向导通电压无关，因此，通过调换具有不同稳压值和正向 导通电压的稳压管可以成比例地改变方波和三角波的幅度而不改变振荡频率。 电位器的滑动比R P2/R P1和积分器的积分时间常数R2C的改变只影响振荡频率而 不影响振荡幅度，而反馈比R1/R f的改变会使振荡频率和振荡幅度同时发生变化。因此，一般用改变积分时间常数的方法进行频段的转换，用调节电位器滑动头 的位置来进行频段内的频率调节。 北邮电磁场与电磁波测量实验报告6-驻波比-阻抗 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 北京邮电大学 电磁场与电磁波测量实验 实验报告 实验内容：微波驻波比的测量 阻抗测量及匹配技术 学院：电子工程学院 班级：2010211203班 组员：崔宇鹏张俊鹏章翀 2013年5月17日 实验三 微波驻波比的测量 一、实验目的 1.了解波导测量系统，熟悉基本微波原件的作用。 2.掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。 3.掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。 二、实验原理 驻波测量是微波测量中，最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗波长相位和Q 值等其他参量。在传输线中，若存在驻波，将使能量不能有效的传给负载，因而会增加损耗，在大功率情况下，由于驻波存在可能发生击穿现象，；此外驻波促奈还会影响微波信号发生器输出功率和频率的稳定度，因此驻波测量非常重要，在测量时通常测量电压驻波系数，即波导中，电场最大值与最小值之比，即 min max E E = ρ （2.1） 测量驻波系数的方法与仪器种类很多，本实验着重熟悉用驻波测量线测驻波系数的几种方法。 1.直接法 直接测量沿线驻波的最大点与最小点场强如图1所示，从而求得驻波系数的方法叫做直接法。 若驻波腹点和节点处电表读数分别为min max ,I I 则电压驻波系数ρ: min max min max I I E E == ρ （2.2） 当电压驻波系数1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可移动探针到几个波腹点和波节点记录数据，然后取平均值。 n n I I I I I I min 2min 1min max 2max 1max ......++++++= ρ （2.3） w Im 2I kI 图2 节点场强分布 Emi Ema E l 图1 沿线驻波场分布图 电子电路综合设计实验报告 实验1 函数信号发生器的设计与实现 姓名：------ 学号：---------- 班内序号：-- 一. 实验名称： 函数信号发生器的设计与调试 二.实验摘要： 采用运放组成的积分电路产生方波-三角波，可得到比较理想的方波和三角波。根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求以及对所需方波、三角波的幅度可以确定合适的运放以及稳压管的型号、所需电阻的大小和电容的值。三角波-正弦波的转换是利用差分放大器来完成的，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度以及电路的对称性。同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。 关键词： 方波三角波正弦波频率可调 三、设计任务要求 1．基本要求： （1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真； （2）方波输出电压Uopp=12V,上升、下降沿小于10us,占空比可调范围30%-70%； （3）三角波Uopp=8V; （4）正弦波Uopp错误！未找到引用源。1V. （5）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建） 2.提高要求： （1）正弦波、三角波和方波输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。 （2）三种输出波形的输出端口的输出阻抗小于100Ω。 （3）三种波形从同一端口输出，并能够显示当前输出信号的种类、大小和频率 （4）用CPLD设计DDS信号源 （5）其他函数信号发生器的设计方案 四、设计思路以及总体结构框图 本课题中函数发生器结构组成如下所示：由比较器和积分器组成方波—三角波产生电 路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。 图4-1 函数信号发生器的总体框图 五.分块电路和总体电路的设计 （1）方波——三角波产生电路 图5-1 方波-三角波产生电路 信息与通信工程学院 电磁场与电磁波实验报告 题目：校园信号场强特性的研究 姓名班级学号序号薛钦予2011210496 201121049621 一、实验目的 1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法； 2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律； 3.掌握在室内环境下场强的正确测量方法，理解建筑物穿透损耗的概念； 4.通过实地测量，分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系； 5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。 二、实验原理 1、电磁波的传播方式 无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。对于接受者，只有处在发射信号的覆盖区内，才能保证接收机正常接受信号，此时，电波场强大于等于接收机的灵敏度。因此基站的覆盖区的大小，是无线工程师所关心的。决定覆盖区的大小的主要因素有：发射功率，馈线及接头损耗，天线增益，天线架设高度，路径损耗，衰落，接收机高度，人体效应，接收机灵敏度，建筑物的穿透损耗，同播，同频干扰等。 电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时，发生反射。当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时，产生散射。散射波产生于粗糙表面，如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。 2、尺度路径损耗 在移动通信系统中，路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。大尺度平均路径损耗：用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落，即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的（dB）差值，根据理论和测试的传播模型，无论室内或室外信道，平均接受信号功率随距离对数衰减，这种模型已被广泛的使用。对任意的传播距离，大尺度平均路径损耗表示为： ()[]()() =+（式1） 010log/0 PL d dB PL d n d d 即平均接收功率为： ()[][]()()()[]() =--=- Pr010log/0Pr010log/0 d dBm Pt dBm PL d n d d d dBm n d d （式2）其中，定义n为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速度，d0为近地参考距离，d为发射机与接收机之间的距离。公式中的横杠表示给定值d的所有可能路径损耗的综合平均。坐标为对数－对数时，平均路径损耗或平均接收功率可以表示为斜率10ndB /10 倍程的直线。n依赖于特定的传播环境，例如在自由空间，n为2；当有阻挡物时，n比2大。北邮数据库实验报告
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