电磁波极化实验报告
电磁波的极化实验

6、平稳缓慢地旋转接收天线,从0度旋转到90度,每隔10度记录一次电表指示读数,记录在表1.1b中,与按要求比较得出结论。
7、将收发天线调整到水平极化固定,重复上述过程,记录在表1.2a-b中。
7、在实验老师指导下关闭系统,并将系统恢复到最初状态。
圆极化波的产生实验
1、将微波分光仪发射端喇叭换成电磁波圆极化天线,并使圆锥喇叭连接方式同原矩形发射喇叭连接。
,即当计算所得的结果小于1.1时,可认为所得到的就是圆极化波。
以上实验全部结束后,上交全部实验数据,并按要求完成实验测试题。
十、实验数据
表1.1a(发射喇叭天线置于垂直极化状态,实验过程中保持不变)
调整发射衰减器及接收天线极化,使测量信号最强,此时电表指示满量程。
对应接收天线极化指针指示角度θ=
调整接收天线极化指针置于0°位置
5、察看电表指示,同时,旋转微波分光仪的接收喇叭,如果在接收喇叭旋转到任一角度时,电表指示基本接近,就实现了圆极化波发射。
6、如果电表指示差别很大,适当调整发射喇叭的角度,直到接收喇叭旋转到任一角度时电表指示接近。此时,可以根据圆极化波右旋、左旋的特性来判断右旋、左旋圆极化波。
7、通过计算轴比判断接收到的是否为圆极化波,要求轴比 满足:
图1.2圆极化波发射(或接收)装置
左旋右旋的判定:
为了确定圆极化波右旋、左旋的特性,把 转到 方向符合右手螺旋规则的波,定为右旋圆极化波;把 转到 方向符合左手螺旋规则的波,定为左旋圆极化波。
九、实验步骤:
波的极化实验
1、调整系统,使发射天线和接收天线对正。转动刻度盘使其0°的位置正对固定臂(发射天线)的指针,转动可动臂(接收天线)使其指针指着刻度盘的180°处,使发射天线喇叭与接收天线喇叭对正后固定可动臂。
电磁波的极化实验报告

电磁波的极化实验报告电磁波的极化实验报告引言电磁波是一种横波,它由电场和磁场交替变化而形成。
电磁波的极化是指电场或磁场在空间中的振动方向。
在本次实验中,我们将通过实验验证电磁波的极化现象,并探讨其应用。
实验目的1. 了解电磁波的极化现象。
2. 掌握电磁波的极化实验方法。
3. 探究电磁波极化的应用领域。
实验材料1. 一台光源。
2. 一块偏振片。
3. 一块检偏片。
4. 一块反射板。
5. 一块透射板。
6. 一块电磁波检测器。
实验步骤1. 将光源打开,使其发出光线。
2. 将偏振片放置在光源前方,调整其方向,使光线通过。
3. 将反射板放置在光线前方,观察光线的反射情况。
4. 将透射板放置在光线前方,观察光线的透射情况。
5. 使用电磁波检测器对透射光进行检测,记录实验数据。
实验结果通过实验观察和数据记录,我们得出以下结论:1. 当光线通过偏振片时,只有与偏振片方向一致的光线能够通过,其余光线被吸收或反射。
2. 当光线经过反射板时,光线的振动方向发生了改变。
3. 当光线经过透射板时,光线的振动方向保持不变。
4. 使用电磁波检测器对透射光进行检测时,可以观察到电磁波的强度变化。
讨论与分析通过以上实验结果,我们可以得出以下结论:1. 偏振片可以选择性地通过特定方向的光线,这是由于光的电场振动方向与偏振片的分子结构相互作用导致的。
2. 反射板可以改变光线的振动方向,这是由于光线在反射时与反射板表面发生相互作用而导致的。
3. 透射板可以保持光线的振动方向不变,这是由于透射板的分子结构不会对光线的振动方向产生影响。
4. 电磁波的强度可以通过电磁波检测器进行测量,这为电磁波的研究提供了重要的实验手段。
应用领域电磁波的极化现象在许多领域都有着广泛的应用,例如:1. 光学领域:偏振片的应用可以实现光的偏振控制,用于光学仪器、光通信等领域。
2. 电子显示:液晶显示屏通过控制光的极化方向来实现图像的显示,这是电磁波极化应用的典型例子。
电磁波极化实验报告

电磁波极化实验报告电磁波极化实验报告引言:电磁波极化是电磁波振动方向的特性,对于电磁波的传播和应用具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法探究电磁波的极化现象,并分析其在不同介质中的传播规律。
实验一:线偏振光的产生与检测实验目的:通过实验验证线偏振光的产生与检测原理。
实验步骤:1. 将一束自然光通过一块偏振片,调整偏振片的方向,观察透过偏振片后的光强变化。
2. 用另一块偏振片作为分析器,将其与第一块偏振片的透射轴垂直,观察透过分析器后的光强变化。
实验结果与分析:通过调整偏振片的方向,我们观察到透过偏振片后的光强发生了变化。
当两块偏振片的透射轴垂直时,透过分析器的光强最弱,几乎完全消失。
这说明通过偏振片后的光已经被线偏振。
实验二:电磁波的振动方向与介质的关系实验目的:通过实验探究电磁波的振动方向与介质的关系。
实验步骤:1. 将一束自然光通过一块偏振片,调整偏振片的方向,观察透过偏振片后的光强变化。
2. 将透过偏振片的光照射到不同介质(如玻璃、水等)中,再次观察光强的变化。
实验结果与分析:通过调整偏振片的方向,我们观察到透过偏振片后的光强发生了变化。
当光照射到不同介质中时,光强的变化情况也不同。
这说明电磁波的振动方向与介质的性质有关。
实验三:电磁波的反射与折射实验目的:通过实验研究电磁波在反射和折射过程中的极化现象。
实验步骤:1. 将一束线偏振光照射到一块玻璃板上,调整入射角度,观察反射光的强度和方向。
2. 将线偏振光从空气中射入玻璃板,观察折射光的强度和方向。
实验结果与分析:通过实验观察,我们发现反射光和折射光的振动方向与入射光的振动方向有关。
当入射角度变化时,反射光和折射光的振动方向也发生了变化。
这说明电磁波在反射和折射过程中会发生极化现象。
实验四:电磁波的旋光现象实验目的:通过实验研究电磁波的旋光现象。
实验步骤:1. 将一束线偏振光通过一块旋光片,观察透过旋光片后的光强变化。
2. 改变旋光片的转动方向和角度,再次观察光强的变化。
电磁波极化特性实验

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
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。
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)验 电磁波极化特性实验
一、 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
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
实验二 电磁波极化的研究

实验三 电磁波极化的研究1. 实验目的(1) 研究线极化波、圆极化波、椭圆极化波的形成和特点。
(2) 了解线极化波、圆极化波和椭圆极化波特性参数的测试方法2. 实验原理与说明电磁波极化是指波在无限大均包媒质中传播时,在空间某点位置上电场强度矢量E随时间变化的规律。
当E末端总在一直线上周期变化时,称为线极化波,当E末端的轨迹是圆(或椭圆)时,称为圆极化波;若圆轨道运动与波前进方向符合右手螺旋规则时,则称为右旋(或左旋)圆极化波,无论是线、圆或椭圆极化波都可由两个同频率的正交场线极化波组合而成。
设两同频率正交场线极化波为()x j x x xm E E eβφ--= ① ()y j x y ym E E e βφ--= ②1) 组成线极化波如图所示,式①和式②中,当0x y φφ-=,xm ym E E =±(或xm ym E E ≠)时,两个波在空间叠加()j z x y m E xE yE E e βφ--=+=式中m xm ym E xE yE =+合成场矢量E的方向与x 轴夹角不变,即: ()()y y m xx mE E arctg arctg E Eθ=±=±=常数若 ym xmE E 的值不同,则 θ为不同的定值,从而获得合成场矢量末端沿直线轨迹周期变化的极化波。
若ym E =0则θ=0这时线极化波为在空间某点的场,且仅在x 轴方向上周期变化。
同理,线极化波也可以分成为频率相同、场相垂直的两个线极化波。
2)组成圆极化波根据式①和②,若xm ym m E E E ==,及0x φ=,2y πφ=-,这时合成波可写成:2()j x y m E xE yE E x j y e β-=+=- ………………………………………………④合成场E与x 轴的夹角(在0z 处)为000cos()2()()cos()y xw t z E arctg arctg w t zE w t z πβθββ-+===--当z z θ=时,θ随时间向正值增大,合成场矢量末端按右手螺旋规则作圆周运动,故称为右旋圆极化波,如图所示同理,可得左旋圆极化波()j z m E E x j y e β-=+和0()()y xE arctg w t z E θβ==--这里有xm ym m E E E ==,及0x φ=,2y πφ=,2x y πφφ-=-随时间增加E矢量末端运动轨迹符合左手螺旋定则,故称左旋极化波,如图所示(3)组成椭圆极化波 当式①和式②所表示的两个线极化波,幅度不等,相位差仍为±π/2时,可得椭圆长短轴分别在x 轴和y 轴的椭圆极化波。
电磁波的极化与介质的介电常数的实验测量与分析

电磁波的极化与介质的介电常数的实验测量与分析引言:电磁波的极化是电磁波传播中的重要性质之一,而介质的介电常数则决定了电磁波在不同介质中的传播行为。
本文将通过实验测量与分析的方式,探讨电磁波的极化方式及介质的介电常数的相关实验方法与结果。
实验一:电磁波的极化实验实验目的:通过实验观察和测量,验证电磁波的极化现象,并探究不同极化方式对电磁波传播的影响。
实验材料:1. 一个发射天线2. 一个接收天线3. 一个电源4. 一个频率调节器5. 一个偏振片6. 实验台7. 射频信号发生器实验步骤:1. 将发射天线与接收天线分别连接到发射端和接收端。
2. 设置电源和频率调节器的参数,使其输出射频信号。
3. 在发射端插入偏振片,并调整其角度,观察接收端信号的变化。
4. 记录不同偏振片角度下接收端的信号强度。
实验结果与分析:通过实验观察和测量,我们可以得到以下结果和分析:1. 当发射端和接收端的偏振方向一致时,接收端的信号最强。
这说明电磁波在传播过程中会保持原有的偏振方向,不受外界干扰。
2. 当发射端和接收端的偏振方向垂直时,接收端的信号最弱,甚至无法接收到信号。
这说明在两个偏振方向垂直的情况下,电磁波无法有效传播。
3. 当发射端和接收端的偏振方向成任意角度时,接收端信号的强度介于最强和最弱之间,说明电磁波的传播受到偏振方向的影响。
实验二:介质的介电常数实验实验目的:通过实验测量与分析,探究不同介质对电磁波传播速度的影响,并确定介质的介电常数。
实验材料:1. 一个介质样品(如玻璃、金属等)2. 一个发射天线3. 一个接收天线4. 一个电源5. 一个频率调节器6. 一个信号发生器7. 实验台实验步骤:1. 将发射天线与接收天线分别连接到发射端和接收端。
2. 设置电源和频率调节器的参数,使其输出射频信号。
3. 将介质样品放置在发射端和接收端之间。
4. 测量在不同介质情况下接收端的信号强度。
5. 通过实验数据计算介质的介电常数。
极化波实验报告
极化波实验报告极化波实验报告引言:极化波是一种在物理学和电磁学中广泛应用的概念。
通过对极化波的实验研究,我们可以更好地理解光的行为和性质。
本实验旨在通过观察和测量不同极化状态下的光波,探索极化波的特性和应用。
实验目的:1. 理解极化波的概念和基本原理;2. 学习使用实验仪器测量和观察极化波;3. 探索极化波在实际应用中的作用和意义。
实验原理:极化波是指在某一特定方向上振动的电磁波。
它的振动方向可以是沿着光的传播方向,也可以是与传播方向垂直的方向。
常见的极化状态包括线偏振、圆偏振和未极化。
实验材料和仪器:1. 光源:使用一台稳定的白光源;2. 偏振片:包括线偏振片和圆偏振片;3. 透射光源:用于观察光的极化状态;4. 偏振片旋转器:用于调节偏振片的角度;5. 光强测量仪:用于测量不同极化状态下的光强。
实验步骤:1. 将白光源放置在实验台上,并打开电源;2. 在光源前方放置一个线偏振片,并调整其角度,观察光通过后的效果;3. 使用偏振片旋转器旋转线偏振片,记录不同角度下透射光的强度;4. 更换为圆偏振片,并重复步骤3,观察并记录不同角度下的透射光强度;5. 将线偏振片和圆偏振片叠加使用,观察光的极化状态变化;6. 根据实验数据,绘制光强随角度变化的曲线,分析不同极化状态下的光强变化规律。
实验结果与讨论:通过实验观察和测量,我们得到了不同极化状态下的光强随角度变化的曲线。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 线偏振光:当线偏振片的振动方向与光的振动方向垂直时,透射光强度最弱,当两者平行时,透射光强度最强;2. 圆偏振光:在圆偏振片旋转一周的过程中,透射光的强度保持不变,但振动方向会随着旋转而改变;3. 未极化光:未极化光是由各种方向的振动方向组成的光,其透射光强度在旋转过程中保持不变。
极化波在现实生活中有着广泛的应用。
例如,在液晶显示器中,通过调节电场的方向,可以改变液晶分子的排列方式,从而控制光的极化状态,实现显示效果。
实验2电磁波的极化实验
实验2电磁波的极化实验实验2 电磁波的极化实验1.1实验的意义平面波的极化是电磁理论中的一个重要概念,它表征在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特征,并用电场强度矢量的端点随时间变化的轨迹来描述。
若该轨迹为直线,则称线极化;若轨迹为圆,则称圆极化;若轨迹为椭圆,则称椭圆极化。
1.2实验的目的通过matlab编程实现平面波的极化。
包括线极化,圆极化,以及椭圆极化。
1.3实验的原理1、线极化波1)产生条件:电场的x分量和y分量的相位相同或相差180度。
2)线极化波的特点:合成波的电场大小随时间变化,但矢量箭头端轨迹与x轴对夹角保持不变,即为一条直线。
2、圆极化波1)产生条件:电场的x分量和y分量的振幅相等,但相位相差90度。
2)圆极化波的特点:合成波的电场大小不随时间改变,但方向却随时间改变,其矢量箭头端轨迹在一圆上。
3、椭圆极化波1)产生条件:电场的x分量和y分量的振幅不相等,并且相位也不相等。
2)椭圆极化波的特点:合成波电场大小和方向都随时间改变而改变,其矢量箭头端轨迹在一椭圆上。
1.4实验的内容1、根据线极化波产生的原理用matlab编程来实现x分量的电场和x 分量的电场合成产生一线极化波;2、同理,根据圆极化波产生的原理用matlab编程来实现x分量的电场和x分量的电场合成产生一圆极化波;3、同理,根据椭圆极化波产生的原理用matlab编程来实现x分量的电场和x分量的电场合成产生一椭圆极化波;1.5实验的结果分析1、运行程序1,根据结果绘制出合成线极化波和电场x,y分量的关系图;2、运行程序2,根据结果绘制出合成圆极化波和电场x,y分量的关系图,注意左旋圆极化和右旋圆极化的区别;3、运行程序3,根据结果绘制出合成椭圆极化波和电场x,y分量的关系图,注意左旋椭圆极化和右旋椭圆极化的区别。
利用实例分析电磁波的极化现象
MIMO系统中利用不同极化方式提高容量
MIMO系统
多输入多输出(MIMO)系统利用多个天线在发射端和接收端进行通信,可以显著提高信 道容量和传输效率。在MIMO系统中,不同天线可以采用不同的极化方式,以进一步增加 系统的空间复用和分集增益。
极化分集
通过在MIMO系统中采用不同极化的天线,可以实现极化分集的效果。极化分集可以降低 信号间的相关性,提高系统的抗衰落能力和可靠性。同时,不同极化的天线可以接收来自 不同路径的信号,增加系统的多径分集增益。
电磁波极化分类
根据电场矢量E的取向变化方式, 电磁波极化可分为线极化、圆极 化和椭圆极化三种类型。
极化方向与传播方向关系
垂直关系
在自由空间中,电磁波的电场矢量E 、磁场矢量H和传播方向k三者之间 互相垂直,构成右手螺旋关系。
极化平面
电场矢量E和磁场矢量H所在的平面称 为电磁波的极化平面,该平面与传播 方向k垂直。
椭圆极化定义
电磁波的电场矢量端点在空间描绘的轨迹为一个椭圆,即为 椭圆极化。椭圆极化可以看作是线性极化和圆形极化的中间 状态。
应用实例
椭圆极化在某些特殊应用场景中具有优势,如电子对抗、隐 身技术等。通过调整电磁波的椭圆极化参数,可以实现信号 的干扰或抗干扰。此外,在微波加热、材料处理等领域也有 椭圆极化的应用。
多径效应与去极化技术
多径效应
在无线通信中,电磁波经过多条路径传播后,会在接收端产生多径效应,导致信号失真和干扰。不同路径上的电 磁波可能具有不同的极化状态,进一步加剧了多径效应的复杂性。
去极化技术
为了减轻多径效应对通信质量的影响,可以采用去极化技术。去极化技术通过消除或抑制接收信号中的不需要极 化成分,提高信号的信噪比和抗干扰能力。常见的去极化方法包括极化分集、极化滤波和极化调制等。
波的极化_实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解电磁波极化的基本概念和分类。
2. 掌握电磁波极化特性的测量方法。
3. 研究不同极化方式对电磁波传播的影响。
二、实验原理1. 极化概念:电磁波的极化是指电磁波电场强度矢量在传播过程中的方向和形状变化。
根据电场强度矢量的变化规律,电磁波可分为线极化、圆极化和椭圆极化三种。
2. 极化测量方法:本实验采用频谱分析仪测量电磁波的极化特性。
通过调整教师端和学生端的天线极化方式,观察学生端频谱分析仪的幅度值变化,从而判断电磁波的极化方式。
三、实验仪器与设备1. 频谱分析仪2. 电磁波发射器3. 电磁波接收器4. 天线(线极化、圆极化、椭圆极化)5. 云台6. 线路连接器四、实验步骤1. 打开频谱分析仪,设置合适的频率范围和分辨率。
2. 将电磁波发射器、接收器和频谱分析仪连接好,确保信号传输正常。
3. 将线极化天线连接到发射器和接收器,调整云台,使发射器和接收器对准。
4. 打开电磁波发射器,观察频谱分析仪的幅度值变化。
5. 更换为圆极化天线,重复步骤4,观察幅度值变化。
6. 更换为椭圆极化天线,重复步骤4,观察幅度值变化。
7. 重复步骤5和6,观察不同极化方式对幅度值的影响。
8. 记录实验数据,分析不同极化方式对电磁波传播的影响。
五、实验结果与分析1. 线极化:当发射器和接收器使用线极化天线时,幅度值基本保持稳定。
2. 圆极化:当发射器和接收器使用圆极化天线时,幅度值随着接收天线旋转角度的变化而变化。
当旋转角度为0°或180°时,幅度值达到最大;当旋转角度为90°或270°时,幅度值达到最小。
3. 椭圆极化:当发射器和接收器使用椭圆极化天线时,幅度值的变化规律与圆极化类似,但幅度值的变化幅度较大。
4. 实验结果分析:通过实验,我们可以得出以下结论:(1)电磁波的极化方式对传播特性有显著影响。
(2)线极化方式在传播过程中幅度值相对稳定。
(3)圆极化方式在传播过程中幅度值随着接收天线旋转角度的变化而变化。
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竭诚为您提供优质文档/双击可除电磁波极化实验报告篇一:电磁场与微波实验报告(极化波)实验报告课程名称:电磁场与微波技术实验指导老师:谢银芳、王子立成绩:实验名称:极化波实验类型:验证型实验同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1、研究线极化波,圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。
2、了解线极化波,圆极化波和椭圆极化波特性参数的测量方法。
3、通过对三种线性极化波的研究,加深对电磁场极化特性的认识与理解。
二、实验内容和原理原理:平面电磁波的极化是指电磁波传播时,空间某点电场强度矢量e随时间变化的规律。
若e的末端轨迹在一条直线上时,称为线极化波;若e末端的轨迹是圆(或椭圆),称为圆(或椭圆)极化波。
若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手(或左手)螺旋规则时,则称为右旋(或左旋)圆极化波。
而椭圆极化波末端为椭圆形。
线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。
设同频率的两个正交线极化波为:ex?exme?j(kz??x)ey?eyme?j(kz??y)当?x??y??,exm??eym时,是线极化波当?x??y???2,exm??eym时,是圆极化波当?x??y介于线极化波与圆极化波时,是椭圆极化波内容:1.圆极化波的调整与测量2.线极化波的调整与测量3.椭圆极化波的调整与测量三、主要仪器设备如下图所示,其中辐射喇叭由固态信号源、衰减器及矩形喇叭组成。
其中固态信号源工作频率为f=9375mhz。
接收喇叭由矩形喇叭,检波器,,微安表等组成。
其它装置基本上与实验一相同。
四、实验步骤和结果记录1、圆极化波根据圆极化波的要求,两相同频率的正交场相干波必须幅度相等,相位差?o?2。
因此,先使发射喇叭的转角为45左右,分别将接收喇叭垂直与水平放置,收到em1和em2,然后转动接收喇叭到任意一个角度,则将会出现大于或者小于em1值的情况。
然后慢慢移动pr2的位置,知道接收喇叭在各个角度上的输出指示值都相等。
这样就实现了kz1?kz2??pr0:α=50.0°pr2:l0=25.214mm?2,记此时pr2的位置为l0,依照表格记录相关数据。
pr3:|em1|=|em2|∝I=3.46圆极化波调整与测试数据记录:2、线极化波在前面产生圆极化波实验的基础上,调整pr2的位置l0,使?x??y即可产生线极化波。
调整pr2的位置使l1化波。
当pr0:α=50.0°pr2:l1=29.685mm当I?Imax时,θr=θ0=110°I?Imax=4.06?A?l0??/8,所以把的位置往前调整?/8就产生了线极转动角度为0、10、20、......170度时记录测量数据填入表二中。
3、椭圆极化波在前两部分实验的基础上,改变的位置,使l1?l2?l0即可产生椭圆极化波。
当pr3转动角度为0、10、20、......170度时记录测量数据填入表三中并计算出椭圆极化波的椭圆度e 选择保持pr0的转角不变为α=50°移动金属栅网位置到l0?l2?l0?椭圆极化波实验数据记录如下:?8,测得l2=27.492mm五、实验数据记录和处理实验数据记录见上文表格。
数据处理结果见上文表格。
实验处理过程:对于一个读数I2(?A)22为了求其正比于I的e,需要将读数开根号即可。
椭圆度:对于圆极化波,椭圆度e=Imin/Imax,求出e=0.81>0.8的实验要求,因此,实验达到目的。
在圆极化波中,数据呈现先增大后减小再增大的趋势,我们进行了分析,认为这是因为调试的时候,没有严格地将椭圆的长轴短轴与接收面的垂直水平对应起来。
这个在实验中是不规范的,以后应该注意。
对于圆极化波,因为所有的数值相差不大,所以,我们有充分的理由相信,它是一个在误差允许范围内的圆极化波。
对于线极化波,因为需要对比实验读数和角度余弦的关系,为了更加方便地看出其线性关系,所以,我们作了一张比较图,图像结果如下:可以看出,它们的趋势大致相同,但是存在一定的误差,在误差允许范围内,可以认为线极化波已经达到(实验理论应为两线重合)。
对于椭圆极化波,本身是比较随意的,因为除了两种特殊的极化波:线极化波和圆极化波,其他都是椭圆极化波,这里就不作多的分析。
对于该椭圆,椭圆度为:e=0.609.六、收获与体会第二次的实验明显比第一次复杂很多,但是也不难理解,该实验的条理、思路非常清晰,这将有利于我们理解波的叠加等问题。
本实验很繁琐,调试的时候需要一定的耐心,但是更需要的是调试的技巧,我们两个人协作,一个人调整,一个人监督数据的变化,细微地调整,终于功夫不负有心人调了出来。
另外,实验前面的数据对后面实验结果影响较大,所以,在实验开始的时候需要特别认真。
由于本实验是在调节出圆极化波的基础上来调节出线极化波的,所以对圆极化波的调节有比较高的要求。
实际测量中发射喇叭的角度α并不等于45度,根据装置的差异会有一定的微调,大致在50度左右。
在调节圆极化波的过程中,要将介质板角度、发射喇叭偏转角度和移动平台的调整调节结合起来。
这样才能得到较为理想的圆极化波。
另外在测量的过程中要注意对其他组别的实验装置的电磁波的屏蔽,否则会产生较大的误差。
篇二:极化波实验报告篇一:电磁场与微波实验报告(极化波)实验报告课程名称:电磁场与微波技术实验指导老师:谢银芳、王子立成绩:实验名称:极化波实验类型:验证型实验同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1、研究线极化波,圆极化波和椭圆极化波的产生和各自的特点。
2、了解线极化波,圆极化波和椭圆极化波特性参数的测量方法。
3、通过对三种线性极化波的研究,加深对电磁场极化特性的认识与理解。
二、实验内容和原理原理:平面电磁波的极化是指电磁波传播时,空间某点电场强度矢量e随时间变化的规律。
若e的末端轨迹在一条直线上时,称为线极化波;若e末端的轨迹是圆(或椭圆),称为圆(或椭圆)极化波。
若圆运动轨迹与波的传播方向符合右手(或左手)螺旋规则时,则称为右旋(或左旋)圆极化波。
而椭圆极化波末端为椭圆形。
线极化波、圆极化波和椭圆极化波都可由两个同频率的正交线极化波组合而成。
设同频率的两个正交线极化波为:ex?exme?j(kz??x)ey?eyme?j(kz??y)当?x??y??,exm??eym时,是线极化波当?x??y???2,exm??eym时,是圆极化波当?x??y介于线极化波与圆极化波时,是椭圆极化波内容:1.圆极化波的调整与测量2.线极化波的调整与测量3.椭圆极化波的调整与测量三、主要仪器设备如下图所示,其中辐射喇叭由固态信号源、衰减器及矩形喇叭组成。
其中固态信号源工作频率为f=9375mhz。
接收喇叭由矩形喇叭,检波器,,微安表等组成。
其它装置基本上与实验一相同。
四、实验步骤和结果记录1、圆极化波根据圆极化波的要求,两相同频率的正交场相干波必须幅度相等,相位差?o?2。
因此,先使发射喇叭的转角为45左右,分别将接收喇叭垂直与水平放置,收到em1和em2,然后转动接收喇叭到任意一个角度,则将会出现大于或者小于em1值的情况。
然后慢慢移动pr2的位置,知道接收喇叭在各个角度上的输出指示值都相等。
这样就实现了kz1?kz2??pr0:α=50.0°pr2:l0=25.214mm?2,记此时pr2的位置为l0,依照表格记录相关数据。
pr3:|em1|=|em2|∝i=3.46圆极化波调整与测试数据记录:2、线极化波在前面产生圆极化波实验的基础上,调整pr2的位置l0,使?x??y即可产生线极化波。
调整pr2的位置使l1化波。
当pr0:α=50.0°pr2:l1=29.685mm当i?imax时,θr=θ0=110°i?imax=4.06?a?l0??/8,所以把的位置往前调整?/8就产生了线极转动角度为0、10、20、......170度时记录测量数据填入表二中。
3、椭圆极化波在前两部分实验的基础上,改变的位置,使l1?l2?l0即可产生椭圆极化波。
当pr3转动角度为0、10、20、......170度时记录测量数据填入表三中并计算出椭圆极化波的椭圆度e选择保持pr0的转角不变为α=50°移动金属栅网位置到l0?l2?l0?椭圆极化波实验数据记录如下:?8,测得l2=27.492mm五、实验数据记录和处理实验数据记录见上文表格。
数据处理结果见上文表格。
实验处理过程:对于一个读数i2(?a)22为了求其正比于i的e,需要将读数开根号即可。
椭圆度:对于圆极化波,椭圆度e=imin/imax,求出e=0.81>0.8的实验要求,因此,实验达到目的。
在圆极化波中,数据呈现先增大后减小再增大的趋势,我们进行了分析,认为这是因为调试的时候,没有严格地将椭圆的长轴短轴与接收面的垂直水平对应起来。
这个在实验中是不规范的,以后应该注意。
对于圆极化波,因为所有的数值相差不大,所以,我们有充分的理由相信,它是一个在误差允许范围内的圆极化波。
对于线极化波,因为需要对比实验读数和角度余弦的关系,为了更加方便地看出其线性关系,所以,我们作了一张比较图,图像结果如下:可以看出,它们的趋势大致相同,但是存在一定的误差,在误差允许范围内,可以认为线极化波已经达到(实验理论应为两线重合)。
对于椭圆极化波,本身是比较随意的,因为除了两种特殊的极化波:线极化波和圆极化波,其他都是椭圆极化波,这里就不作多的分析。
对于该椭圆,椭圆度为:e=0.609.六、收获与体会第二次的实验明显比第一次复杂很多,但是也不难理解,该实验的条理、思路非常清晰,这将有利于我们理解波的叠加等问题。
本实验很繁琐,调试的时候需要一定的耐心,但是更需要的是调试的技巧,我们两个人协作,一个人调整,一个人监督数据的变化,细微地调整,终于功夫不负有心人调了出来。
另外,实验前面的数据对后面实验结果影响较大,所以,在实验开始的时候需要特别认真。
由于本实验是在调节出圆极化波的基础上来调节出线极化波的,所以对圆极化波的调节有比较高的要求。
实际测量中发射喇叭的角度α并不等于45度,根据装置的差异会有一定的微调,大致在50度左右。
在调节圆极化波的过程中,要将介质板角度、发射喇叭偏转角度和移动平台的调整调节结合起来。
这样才能得到较为理想的圆极化波。
另外在测量的过程中要注意对其他组别的实验装置的电磁波的屏蔽,否则会产生较大的误差。