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1、B型微波分光仪自动测试系统 使用说明书北京大华无线电仪器厂作者：狄军15811117431目 录一、概述二、工作原理三、系统成套性四、机械结构的安装与调整(后改装光栅的安装)五、软件安装六、使用方法1反射实验2单缝衍射实验3双缝干涉实验4迈克尔逊干涉实验5无损介质介电常数实验6偏振实验7布拉格衍射实验8极化波的产生/检测9圆极化波左旋/右旋10圆极化波反射/折射11软件的补充说明七、保修期限八、附录一、概述DH926U型微波分光仪自动测试系统适合于高等院校和中等专业学校做普通物理教学的波动实验。为便于计算机显示实验结果，在DH926B型微波分光仪预留的角度传感器及距离传感器的安装位置安装了相应
2、的角度传感器和距离传感器，用户将DH926B型微波分光仪正确连接DH926AD型数据采集仪及DH1121B型三厘米固态信号源后，便可通过USB传输线直接与计算机联机。我们还根据本套系统的实验内容编制了DH926U型微波分光仪自动测试系统Windows版本的应用软件，使用户操作简单，实验结果更直观、明显。DH926AD型数据采集仪是专为配合DH926B型微波分光仪使用的计算机采集测试仪器。数据采集仪根据微波、电磁场检波原理，采用微电流放大系统，检波信号经过全波整流电路后输出直流信号送A/D。A/D为通用型8通道12位，A/D接收检波后的直流信号，经过多通道选择电路送内置采样保持放大器，使信号在转
3、换期间内保持不变。由光电传感器提供的场地址定位计数脉冲，同样送A/D由软件控制计数，按照工业标准完成12位模/数转换。 二、工作原理微波虽然有许多和无线电波不同的地方，但就电磁波的本质来说，仍然具有波动的某些共同特点，反射、折射、绕射、干涉、偏振以及能量传递等方面仍显示出波动的通性。我们正是充分利用它的这一通性，模仿光学实验的基本方法，开展了下列几个极有意义的实验，以培养学生的基本技能和加深对电磁波的认识。三、系统成套性DH926U型微波分光仪自动测试系统主要包含DH926B型微波分光仪、DH926AD型数据采集仪及DH1121B型三厘米固态信号源三部分。下面分述每部分仪器的成套性： 1DH9
4、26B型微波分光仪的成套性序号名称数量1分度转台12喇叭天线（矩形）23可变衰减器14晶体检波器15视频电缆 16反射板27单缝板18双缝板19半透射板110模拟晶体（模拟晶体及支架）111读数机构112支座113支柱414模片12DH926AD型数据采集仪的成套性序号名称数量1主机12光栅33通道电缆线34USB电缆线15保险丝管（0.5A）26电源线17视频电缆 18配套光盘（含硬件驱动、应用软件、使用说明等）13DH1121B型三厘米固态信号源的成套性 序号名称数量1主机12振荡器/隔离器单元13保险丝管（0.5A，1A）各14电源线1 其中，DH1121B型三厘米固态信号源的三厘米固态
5、振荡器发出的信号具有单一的波长（出厂时信号调在=32.02mm上），这种微波信号就相当于光学实验中要求的单色光束。 DH926B型微波分光仪的喇叭天线的增益大约是20分贝，波瓣的理论半功率点宽度大约为：H面是20，E面是16。当发射喇叭口面的宽边与水平面平行时，发射信号电矢量的偏损方向是垂直于水平面的；可变衰减器用来改变微波信号幅度的大小，衰减器的度盘指示越大，对微波信号的衰减也越大；晶体检波器可将微波信号变成直流信号或低频信号（当微波信号幅度用低频信号调制时）。 当以上这些元件连接时，各波导端应对齐。如果连接不正确，则信号传输可能受破坏。四、机械结构的安装与调整1DH926B型微波分光仪分度
6、转台的安装与调整： 本仪器为了便于运输、包装，出厂包装时将分度转台做了必要的拆卸，用户在使用前需做如下安装与调整。（l）基座（即喷漆的大圆盘）的安装： 将40.5的孔向上，将四个支脚按图安置在基座上。（2）固定臂的安装：在包装箱中将固定臂取出，将固定臂头部的 4个M5螺钉通过基座（即喷漆的大圆盘）四个沉孔拧入固定臂，并将指针摆正。（3）活动臂的安装：将喷漆的大圆盘上的滚花螺钉松开后，将活动臂刹车盘下的三个M4螺钉拧下，把刹车盘插入铜制刹车片中，活动臂轴心对准大圆盘中心，再把三个M4螺钉从大圆盘底面拧紧，使活动臂能自由旋转。拧紧滚花螺钉即可使活动臂紧固，松开滚花螺钉即可使活动臂自由旋转。（4）铝
7、制支柱的安装： 包装箱内有四根不同长度的铝制支柱，将其中最长的一根旋入固定臂螺孔中；次长的一根旋入活动臂（即可水平摆动的臂）螺孔中；次短的一根在做迈克尔逊干涉实验时再旋入基座的螺孔中，实验完成后随时取下；最短的一根旋入读数机构滑行螺母的螺孔中。（5）发射和接收喇叭天线的安装：将发射喇叭天线（即带有一段与波导法兰相同的短波导喇叭天线）通过上面的10钢柱插入旋在固定臂上的铝制支柱的10孔中。可变衰减器直接安装在发射喇叭天线和DH1121B型三厘米固态信号源振荡器之间，并大致使喇叭天线口对正工作平台中心（即刻有01800的圆盘），然后将铝制支柱上的蝶形螺钉拧紧。接收喇叭天线用 4个M48的螺钉将检波
8、器固定在一个可旋绕天线轴线旋转的波导段上。连接好后，通过波导段上的10钢柱插入活动臂上铝制支柱的10孔中，并大致使喇叭口对正工作平台中心，拧紧蝶形螺钉。（6）整机机械调整：首先旋转工作平台使0刻线与固定臂上指针对正，再转动活动臂使活动臂上的指针对正在工作平台 180刻线，然后将安装在基座上的滚花螺钉拧紧，使活动臂不易自动摆动（即锁紧）。用一根细线绳，拉紧在发射、接收两个喇叭天线之间，先使喇叭天线上刻的短刻线（每个喇叭上和法兰上都有刻线）成一直线。以细绳为准绳，通过水平转动两个天线的角度来实现。然后，用一块反射板（本仪器所带的成套件）或一块大三角板垂直放在工作平台上，并使垂足通过工作平台中心。此
9、时，看细线是否正与反射板或三角板垂直平台平面的一边正好靠上（允许误差2mm）。如不符合规定要求，可重新调整固定臂的安装角度和指针，也可稍微摆动活动臂，使细线正与垂边靠上，然后调整活动臂上的指针位置，使其指向180刻线。（7）成套件的安装：1）模拟晶体的调整： 出厂前初步做过调整，但由于运输振动铝制球会串动，用户在使用前需对其进行调整。晶格常数设计为4mm，成套件中备有一叉形（梳形）模片，利用模片分别上下一层层拨动铝球，使球进入叉槽中，即可调好。2）其它成套件的安装调整工作可在做各项实验时，用户根据后面所述的使用方法进行。2DH1121B型三厘米固态信号源的安装与调整：将固态信号源的振荡器用M4
10、14的螺钉固定在DH926B型微波分光仪喇叭天线的可变衰减器上。3DH926AD型数据采集仪的安装与调整：首先将DH926AD型数据采集仪配套的三个光栅分别安装在DH926B型微波分光仪的预留的相应位置上。然后将视频电缆的两端分别接在DH926AD型数据采集仪的检波输入和DH926B型微波分光仪的接收喇叭天线连接的检波器插座上。最后根据每个实验的不同内容，将通道电缆线的两端分别连接到光栅和数据采集仪的相应通道输入口上。(后改装光栅的安装)1. 大刻度盘光栅安装首先用螺丝刀拧下大刻度盘上的4个M4的沉头螺钉，双手抬起刻度盘将其放在桌面上，如下图。从附件中取3个M310的沉头螺钉穿过大刻度盘中圈的
11、3个沉孔，再取3个M314的升高柱从盘底拧紧3个沉头螺钉。把盘底翻转向上取大环有机板光栅，使其三个孔对准三个升高柱，用3个M36的柱头螺钉加垫片压紧光栅，如下图：将大刻度盘翻转放回活动臂原位(小心不要碰坏有机板)，拧紧4个M4沉头螺钉要。将活动臂光栅架如下图对准光栅，使有机板光栅被挟在传感器糟口中间，拧紧架上4个顶丝使光栅架牢固。取一根通道线，一头插在活动臂光栅架上，另一头插在DH926AD的1通道上。2. 读数机构光栅安装用小螺丝刀拧松读数机构摇把刻度盘上的顶丝，取下小刻度盘。从附件中取小有机板光栅，撕开不干胶，中心孔对准小刻度盘上中心孔粘牢(注意粘之前把小刻度盘擦干净，以免粘不牢)。将小刻
12、度盘放回原位拧紧顶丝。从附件中取小弯件插座挟在摇把下方底座上，拧紧顶丝使其牢固。如上图，将传感器架用一个M34的沉头螺钉固定在支座上，如上图。取一根通道线，一头插在读数机构五芯插座上，另一头插在DH926AD的2通道上。3. 喇叭光栅安装将接收喇叭取下，拧下喇叭座下的4个M4柱头螺钉，将开口有机板光栅插入，拧紧4个螺钉(注意安装方向)，如上图。将接收喇叭支柱上的锁紧螺钉拧下，将喇叭传感器支架如上图穿入支柱，再将接收喇叭插回支柱，调整好方向及角度把锁紧螺钉拧回原位并锁紧。抬高传感器支架使有机板光栅位于传感器糟口中间，锁紧铝块上的蝶形螺钉使其牢固在支柱上。取一根通道线，一头插在铝块下方的五芯插座上
13、，另一头插在DH926AD的3通道上。五、软件安装在您进行完系统机械结构的安装与调整后，您需要开启准备与本套系统相连的计算机。打开计算机，进入Windows操作系统后，在电脑光驱中放进DH926AD型数据采集仪配套的光盘。察看光盘内容，您可在光盘上看到三个文件夹，分别是“驱动程序”、“应用软件”和“使用说明”（如图1）。首先安装硬件驱动程序，然后安装应用软件。您也可进入使用说明察看本套测试系统的软硬件说明。图1 光盘内容1安装驱动程序将DH926AD型数据采集仪提供的USB电缆线两端分别接到数据采集仪的USB口和计算机的USB口上，此时，计算机屏幕上会出现“Windows正在安装新硬件的软件”
14、提示（如图2），点击“下一步”按钮，出现“搜索驱动程序”对话图2 安装新硬件的软件提示图3搜索驱动程序提示框（如图3），点击对话框中的“浏览”按钮，选择正确驱动程序路径，光盘上的驱动程序文件夹（如图4），此时，点击“下一步”按钮，驱动程序即被成功地安装到系统中（如图5）。DH926AD型数据采集仪面板上的USB指示灯亮（蓝色）。图4选择正确驱动程序路径图5 安装完毕界面2应用软件安装打开光盘（如图1）上“应用软件”文件夹，您可看到三个文件夹和三个文件（如图6）， 图6“应用软件”文件夹双击Setup.exe图标，即开始安装应用软件。安装应用软件过程中，首先出现的界面如下图（图7）。其中“C:Program FilesUSB” 栏中显示的是软件的默认安装路径，您也可以点击“Browse”按钮改变本软件安装路径。当您选定安装路径后，点击“Next”按钮，即刻开始软件安装。安装完毕后，图7 安装首界面图8 安装完毕界面出现安装完毕界面（如图8）。点击“Finish” 按钮，退出当前界面。此时，您可在Windows界面的“开
