实验一 电磁波感应器的设计与制作试验指导书一、实验目的1. 了解电磁波发射和接收过程；2. 理解电磁波能量与距离的关系；3. 了解天线的基本常识。二、实验内容1设计简易接收天线；2. 用无源感应灯制作电磁波感应器。三、实验所用仪器电磁波综合实验教学仪四、主要元器件及耗材印制版、高频接头、电缆金属丝、烙铁、焊锡线、螺钉等。五、预习要求1. 什么是法拉弟电磁感应定律2. 什么是电偶极子3. 了解线天线基本结构及其特性 4. 求出半波天线的半臂理想长度六、试验原理随时间变化的电场要产生磁场，同样，随时间变化的磁场要产生电场。磁场和电场构成了统一的不可分割的整体。能辐射电磁波的装置称为天线，用功率信号发生器作为发射源，通过发射天线发射天磁波。如果将另一付天线置于电磁波中，就能在天线体上感生电流。我们称之为接收天线。接收天线离发射天线越近，电磁波功率越强，感应电动势越大。如果用小功率的白炽灯接入天线馈电点，能量足够时就可使白炽灯发光。接入天线和白炽灯就构成了一个完整的电磁感应装置。电偶级子是一种基本的辐射单元，为一段长度远小于波长的直线电流源，线上的电流均匀同相。一个作时谐振荡的电流元可以作为辐射电磁波，又称为元天线，为最基本的天线。也可采用其他的天线。相对而言，性能优良，又容易制作，成本低廉的天线有半波天线、环形天线、螺旋天线等。本实验重点介绍半波天线。半波天线又称半波振子，是一种最简单的对称天线模式。其全长为波长的一半。半波天线的辐射场可由两半根天线的辐射场叠加得到。于是半波天线的远场强有以下关系式：式中，f()为方向函数。半波天线归一化方向函数为：其中 fmax 为 f() 的最大值。由上式可画出半波天线的方向图如下：半波振子方向函数与 无关，故在 H 面上是以振子为中心的圆；在 E 面的方向图为 8 字形，最大辐射方向为 =/2，且只要一臂的长度不超过 0.625，辐射的最大值始终在 =/2 方向上。七、实验步骤(1) 计算出半波天线的半臂理想长度(2) 用金属丝制作半波感应天线，观测感应灯亮度的强弱，判断所设计制作的感应器性能； (3) 用不同长度或形状的金属丝制作感应天线，观测感应灯亮度的强弱差异来判断所设计制作的感应器性能，确定最好的感应天线形式。八、实验要求1. 要得出试验结果，并且给出图；2. 写出实验心得及体会