实验一 电磁波反射实验一、实验目的1、了解电磁波反射特性2、掌握分光仪的使用方法3、掌握DH926U型微波分光仪自动测试系统的使用方法二、仪器设备微波分光仪一套；计算机一台，实验软件一套三、实验基本原理电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射，本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上，反射线和入射线分居在法线两侧，反射角等于入射角四、实验内容、步骤系统构建指南： 系统构建时，开启DH1121B型三厘米固态信号源DH926B型微波分光仪的两喇叭口面应互相正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的0-180刻度处将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座，拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座反射全属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的90-90这对刻线一致，这时小平台上的0刻度就与金属板的法线方向一致 将DH926AD型数据采集仪提供的USB电缆线的两端根据具体尺寸分别连接到数据采集仪的USB口和计算机的USB口，此时，DH926AD型数据采集仪的USB指示灯亮（蓝色），表示已连接好。
然后打开DH926AD型数据采集仪的电源开关，电源指示灯亮（红色），将数据采集仪的通道电缆线两端分别连接到DH926B型微波分光仪分度转台底部的光栅通道插座和数据采集仪的相应通道口上（本实验应用软件默认为通道1）最后，察看DH1121B型三厘米固态信号源的“等幅”和“方波”档的设置，将DH926AD型数据采集仪的“等幅/方波”设置按钮等同于DH1121B型三厘米固态信号源的设置转动微波分光仪的小平台，使固定臂指针指在某一刻度处，这刻度数就是入射角度数，然后转动活动臂在DH926AD型数据采集仪的表头上找到一最大指示，此时微波分光仪的活动臂上的指针所指的刻度就是反射角度数如果此时表头指示太大或太小，应调整微波分光仪微波系统中的可变衰减器或晶体检波器，使表头指示接近满量程做此项实验入射角最好取30°至65°之间，因为入射角太大或太小接收喇叭有可能直接接收入射波做这项实验时应注意系统的调整和周围环境的影响 五、实验报告要求1．电磁波传播的特点是什么？2．电磁波反射的特点是什么？实验二 电磁波极化的研究 一、实验目的1、研究直线极化波的产生和特点2、研究圆极化波的产生和特点；3、研究椭圆极化波的产生和特点。
通过对三种极化波的研究，加深对电磁波极化特性的认识和理解二、实验原理与说明电磁波的极化是用电场强度矢量在空间某点位置上随时间变化来描述的极化波都可以看成由两个同频率的直线极化波在空间的合成若 (2-1) (2-2)其中，分别为电场，的初相角，为滞后位让我们研究z=0处场的变化关系当或时，合成波 （2-3）合成为直线极化波当两个同频率的直线极化波振幅相等，相位相差时，（仍研究z=0处）即有 （2-4） （2-5） 合成波 （2-6）显然，这是圆极化波，其振幅是一恒定值。
当两个同频率的直线极化波场分量的振幅和相位不相等时，这两个波的合成便为椭圆极化波两个同频率、场的空间矢量垂直的直线极化波是研究上述三种极化的基础两个同频率，电场空间矢量相互垂直的直线极化波，可以通过多种办法获得本实验是同一束波经过多次反射、折射、滤波后在空间合成而获得的其电路见图2-1AA旋转90°→AˊAˊ，BB旋转90°→BˊBˊ将分光仪发射喇叭扭转，使发射极化方向也扭转该电磁波投射到与波传播方向成的分波板MM上，被分成两列波，一列经分波板反射后垂直射向水平金属栅，由于水平栅的滤波作用，电场的垂直分量被滤掉，而电场的水平分量被反射回来，经分波板折射后到达接收喇叭，这便是电场的水平分量；同理，发射喇叭出来到达分波板的另一部分波先经分波板折射后垂直投影到垂直栅，电场的水平分量被滤掉，而电场的垂直分量被反射回来，再经分波板反射后也到达接收喇叭，这一列便是电场的垂直分量改变垂直栅网或水平栅网的相对位置，可以使两列波的相位等发生相对变化，从而可以完成直线极化波，圆极化波和椭圆极化波的合成三、实验内容及步骤1、水平极化波和垂直极化波的幅相调整 图2-1将发射喇叭扭转，分波板也置于与发射波传播方向成的位置。
插上水平栅网和垂直栅网，微调发射喇叭，使电场的水平分量和垂直分量相等（仍以接收系统电流表所指示为准）将接收喇叭扭转，移动可动栅网，使两列波相位反相，在接收系统中合成电场指示为02、直线极化波的合成将可动栅网前移（或后移），转动接收喇叭，当转角α由0 -45°-90°时，测量接收系统的输出电流，记入表2-1中3、圆极化波的合成在直线极化波的基础上移动可动栅网，使它向前（或向后）位移，让电场的水平分量和垂直分量相位差为90°，转动接收喇叭，当转角α由0 -45°-90°时，测出接收系统输出指示量值（电流），记入表2-2中4、椭圆极化波的合成极化波的基础上，移动可动栅网的位置，位移量再转动接收喇叭，当转角α由0 -45°-90°时，测量接收系统的输出电流，将所得数据记入表2-3中表2-1 直线极化波α10° 20° …V(v)表2-2 圆极化波α10° 20° …V(v) 表2-3 椭圆极化波α10° 20° …V(v) 四、注意事项 在获得并调整电场的水平分量和垂直分量的幅度时，应逐一进行即调整电场的水平分量时，去掉垂直栅网，且将接收喇叭扭转90°；调整电场的垂直分量时，去掉水平栅网。
且反复进行，使幅度完全相等五、报告要求1、完成表2-1、表2-2、表2-3的数据记录与整理；2、讨论影响三种极化特性的因素；3、分析讨论实验结果六、仪器设备微波分光仪 一套垂直栅网 一只水平栅网 一只 实验三 相移系数及介电系数的测量 一、实验目的1、学会一种测量相移系数及介电系数的测量方法；2、通过对相移系数及介电系数的测量加深对电介质中的电磁波的传播特性的认识和了解；3、熟悉简易微波仪器的使用二、实验原理与说明利用迈克逊原理可以测量电磁波在介质中的相移系数，介质中的电波波长和介质的介电系数以及介质板的厚度微波测厚，对非接触测量（如高温板材等）是有一定实际意义的该实验的实验电路如图3-1所示 图3-1 从发射喇叭发出的一列电磁波，经与之传播方向成45゜的分波板反射形成反射波，反射波再经金属板A垂直反射回来到达接收喇叭；另一列波经分波板折射后，再被金属板B垂直反射回来又经分波板反射也到达接收喇叭。
若固定金属板A，移动金属板B，当两列波波程差满足一定关系时，这两列同频率的电磁波将产生干涉设两列波干涉结果在接收喇叭输出指示中合成振幅是最小点，这时我们紧贴固定金属板A插入介质板（厚度为d），则第一列波将引起一个相移变化量，可表示为 其中 真空中的相移系数， 介质中的相移系数 ──真空中的电波波长， ──介质中的电波波长 由于介质板的插入造成的相移影响，使两列波合成振幅在原空间各点不再是最小，反映到接收喇叭输出指示中也不同是最小值为了使合成波振幅在接收系统输出指示仍为最小（如最大），必须使第二列波也造成一个相应的相移变化量这个变化量可由移动金属板B来实现设金属板B移动后合成振幅即回到最小值，则相移变化量应满足下列关系： （3-1）因 则有 （3-2）又因 则有 （3-3）由此可见，测出可动金属板插入介质板前、后位移变化量，便可根据（3-1）式、（3-2）式和（3-3）式确定电磁波在介质中的相移系数，电磁波在介质中的波长及介质板的介电系数。
三、实验内容及步骤1、按图3-1布置实验电路；2、打开振荡器电源开关，使信号源预热5分钟；3、将衰减器放到最大衰减位置；4、用迈克尔逊干涉原理测出电磁波波长，记入表3-1中 表3-1 5、调整可动金属板，使被分波板分成的两列电磁波在接收喇叭中干涉后合成振幅最小（或最大）；6、将被测介质小心紧附在固定金属板A上，这时合成波指示器输出指示已发生改变将此时滑动游标数据位置Z1记入表3-2中；7、调整可动金属板使合成振幅仍回到最小，将此时滑动游标所指示的位置Z2记入表3-2中；8、重复上述步骤5-7，测出两种不同厚度规格的有机玻璃及聚苯乙烯板的量值Z，一并记入表3-2表3-2 内容次数Z1Z2d 四、注意事项1、在微波传播路径上应尽量避免干扰；2、读数力求准确；3、为了减少误差，每个数据应测2-3遍取平均值五、报告要求1、完成表3-1，表3-2的数据记录与整理；2、对实验误差进行分析与讨论；六、实验仪器1、微波分光仪一套2、被测介质。