Experiments on electromagnetic field and microwave technology
副标题：无
作 者：游佰强[等]编著
分类号：
ISBN：9787561530542
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简介
《电磁场与微波技术实验教程》是为电子、通信专业高年级学生、科技人员掌握相关基础知识而编写的一本教科书，能使读者在较为全面地了解电磁硬件实验手段的同时，初步掌握MWO、ADS、HFSS等现代CAD开发设计工具，为射频电路设计、现代光电子器件设计与开发、无线通信、光纤通信、卫星通信等相关领域的理论学习和科研工作打下坚实的基础。
相对于传统的电磁场与微波技术实验，《高等院校信息技术实验教程丛书·福建省精品课程教材：电磁场与微波技术实验教程》在内容上做了较大篇幅的改进，更强调为现代科学技术基本技能掌握服务的工程理念。教材由浅入深地让读者从最基本的电磁实验现象人手，进而探讨传输媒质的影响、偏振特性、谐振器、微带天线的设计与制作、测试技术、电磁兼容问题等，使读者的知识面基本能够与现代科技接轨。为了保证教学内容的完整性，也在有限篇幅尽可能补充了相关的部分基础理论知识和背景知识。
《高等院校信息技术实验教程丛书·福建省精品课程教材：电磁场与微波技术实验教程》的编写本身是根据现代科技发展需求进行的改革尝试，基本内容既可作为大学高年级专业基础课的实验教材，后面天线、EMC、RF电路等系列专题也可作为创新性实验或研究生低年级的学习资料。此外，这些专题讨论也是奋战在科技一线的工程技术人员不可多得的入门参考资料。
目录
目录
前言
1 硬件实验预备知识
1.1 微波分光仪测试系统概述
1.2 微波分光仪工作原理
1.3 微波分光仪系统主要部件及其功能简介
1.4 分光仪机械结构的安装与调整
1.5 测试软件安装
1.6 实验内容及仪器使用方法
1.6.1 微波信号源
1.6.2 3cm的微波测量线
1.6.3 选频信号放大器
1.7 参考资料
1.8 实验报告整体要求
2 实验一 电磁波的反射
2.1 实验目的
2.2 实验原理
2.3 实验内容
2.4 实验报告要求
2.5 参考文献
3 实验二 电磁波通过单缝时的衍射现象
3.1 实验目的
3.2 实验原理
3.3 实验内容
3.4 实验报告要求
4 实验三 双缝干涉实验
4.1 实验目的
4.2 实验原理
4.3 实验内容
4.4 实验报告要求
5 实验四 迈克尔逊干涉实验
5.1 实验目的
5.2 实验原理
5.3 实验内容
5.4 实验报告要求
6 实验五 无损介质介电常数实验
6.1 实验目的
6.2 实验原理
6.3 实验内容
6.4 实验报告要求
6.5 参考文献
7 实验六 偏振实验
7.1 实验目的
7.2 实验原理
7.3 实验内容
7.4 实验报告要求
8 实验七 布拉格衍射实验
8.1 实验目的
8.2 实验原理
8.3 实验内容
8.4 实验报告要求
9 实验八 极化波的产生/检测
9.1 实验目的
9.2 实验原理
9.3 实验内容
9.4 实验报告要求
10 实验九 圆极化波的左旋/右旋
10.1 实验目的
10.2 实验原理
10.3 实验内容
10.4 实验报告要求
11 实验十 圆极化波的反射/折射
11.1 实验目的
11.2 实验原理
12 3厘米波导测量线
12.1 概述及实验目的
12.2 3cm测量线的主要技术指标
12.3 仪器的结构和工作原理
12.4 仪器的使用和维护
12.4.1 驻波系数的测量
12.4.2 检波律校准曲线
12.4.3 参考面位置的确定
12.5 大驻波系数的测量
12.5.1 功率衰减法
12.5.2 二倍最小值法
12.6 实验内容（量波导波长）
12.7 注意事项
13 微带天线制作基础
13.1 实验目的
13.2 常用的微带天线制作方法简介
13.2.1 腐蚀工艺制板法
13.2.2 导电油墨印刷法
13.2.3 低温共烧和高温烧结法
13.3 用腐蚀工艺制板法制作微带天线
13.4 实验内容
13.5 实验报告要求
14 微带天线测试基础
14.1 实验目的
14.2 偶极子天线的辐射特性
14.2.1 偶极子天线的辐射场与方向性
14.2.2 偶极子天线的通频带与谐振长度
14.3 偶极子天线的性能测试与分析
14.3.1 天线回波损耗的测量与分析
14.3.2 天线方向图的测量与分析
14.4 实验内容
14.5 实验报告要求
15 场强测试基础
15.1 实验目的
15.2 场强测量
15.2.1 场强仪
15.2.2 频谱分析仪与场强仪
15.2.3 电视场强测量术语
15.3 实验思考题
16 电磁兼容入门
16.1 实验目的
16.2 电磁兼容的基本概念
16.2.1 电磁兼容的发展
16.2.2 电磁兼容规范
16.2.3 电磁兼容的一些实际技术
16.3 电磁干扰三要素
16.4 辐射干扰的测量方法
16.5 测量接收机
16.5.1 测试天线
16.5.2 测试场地
16.5.3 测量记录
16.5.4 大环境信号测量
16.5.5 安装现场测量
16.5.6 传导干扰的测量方法（建议传导干扰测量在屏蔽室内进行）
16.5.7 测量接收机
16.5.8 人工电源网络
16.5.9 接地平板
16.5.10 电信端口的传导干扰测量
16.6 实验内容
硬件实验部分附录（典型测试数据）
六个实验的典型数据
1 入射实验
2 单缝衍射实验α=70mm，λ=32mm
3 双缝衍射实验α=40；b=80，λ=32mm
4 迈克尔逊干涉实验
5 偏振实验
6 布拉格衍射实验
硬件实验配套软件的补充说明
17 第二部分 微波器件设计及软件使用
17.1 常用RF微波软件简介
17.1.1 基于矩量法的微波EDA仿真软件
17.1.2 基于时域有限差分的微波仿真软件
17.1.3 基于有限元的微波EDA仿真软件
17.1.4 基于积分方程的新混合算法EDA仿真软件
17.2 Microwave Office
17.2.1 仿真系统简介
17.2.2 Microwave Office的工作过程及原理
17.2.3 Microwave Office特点
17.2.4 Microwave Office 2003更新
17.3 Microwave Office 2003操作指南
17.3.1 软件主界面
17.3.2 MWO菜单栏
17.3.3 MWO工具栏
17.3.4 Design Explore
17.3.5 Project Browser
17.3.6 Element Browser
17.3.7 Circuit Elements
17.3.8 System Blocks
17.3.9 Layout Browser
17.4 Microwave Office部分功能介绍
17.4.1 变量(variable)
17.4.2 测量参数
17.4.3 优化功能
17.4.4 TXLine(传输线阻抗计算器）的使用
17.5 Microwave Office 2003实例演示
17.5.1 新建一个Project
17.5.2 创建一个新的电路原理图
17.5.3 设置仿真频率
17.5.4 分析电路
17.5.5 电路的谐调与优化(Tune and Optimization)
17.5.6 (Optimization)功能
17.6 实例演示实验内容及实验报告要求
18 微波基础计算器使用
18.1 实验目的
18.2 实验原理
18.2.1 长线理论
18.3 二端口微波网络理论
18.3.1 微波电路的构成
18.4 实验作业
19 集总参数滤波器
19.1 实验目的
19.2 实验要求
19.3 实验原理
19.4 实验作业
20 分布参数滤波器
20.1 实验目的
20.2 实验要求
20.3 实验原理
20.4 实验作业
21 非线性电路仿真
21.1 实验目的
21.2 实验要求
21.3 实验原理
21.4 实验报告要求
22 电路板Layout设计
22.1 实验目的
22.2 实验内容
22.3 实验报告要求
23 专题讨论：滤波器设计向导
23.1 进入向导
23.2 其他设计参数
23.3 微带滤波器设计最常见的问题及处理方法
23.4 Note:补充课程讲解
24 微带天线仿真设计基础
24.1 实验目的
24.2 微带天线概述
24.3 微带天线的理论分析方法
24.4 微带天线的尺寸结构设计
24.5 MWO天线设计的实用方法简介
24.6 用MWO软件仿真设计矩形微带天线
24.6.1 矩形微带贴片天线设计的步骤
24.6.2 矩形微带贴片天线的仿真
24.6.3 矩形微带贴片天线的匹配设计
24.7 实验内容
24.8 实验报告要求
25 微波光子晶体仿真设计基础
25.1 实验目的
25.2 光子晶体概述
25.3 用MWO软件在微带天线上设计光子晶体结构
25.4 PBG结构变化对微带天线的性能影响
25.5 实验内容
25.6 实验报告要求
26 微带功分器设计
26.1 实验目的
26.2 功分器原理
26.3 用MWO软件设计微带功分器
26.4 实验内容
26.5 实验报告要求
27 Advanced Design System 2003A
27.1 软件介绍
27.1.1 ADS仿真环境简介
27.1.2 ADS仿真环境主窗口
27.1.3 ADS原理图窗口
27.2 ADS实验：微带滤波器的设计
27.2.1 实验目的
27.2.2 实验要求
27.2.3 实验原理
27.3 ADS主要仿真器介绍(ADS2006A，ADS2005A，ADS2004A)
27.4 实验作业
28 HFSS简介(10.0)
28.1 HFSS改进及特点
28.2 用HFSS设计微带天线实例
28.3 实验内容
参考文献
前言
1 硬件实验预备知识
1.1 微波分光仪测试系统概述
1.2 微波分光仪工作原理
1.3 微波分光仪系统主要部件及其功能简介
1.4 分光仪机械结构的安装与调整
1.5 测试软件安装
1.6 实验内容及仪器使用方法
1.6.1 微波信号源
1.6.2 3cm的微波测量线
1.6.3 选频信号放大器
1.7 参考资料
1.8 实验报告整体要求
2 实验一 电磁波的反射
2.1 实验目的
2.2 实验原理
2.3 实验内容
2.4 实验报告要求
2.5 参考文献
3 实验二 电磁波通过单缝时的衍射现象
3.1 实验目的
3.2 实验原理
3.3 实验内容
3.4 实验报告要求
4 实验三 双缝干涉实验
4.1 实验目的
4.2 实验原理
4.3 实验内容
4.4 实验报告要求
5 实验四 迈克尔逊干涉实验
5.1 实验目的
5.2 实验原理
5.3 实验内容
5.4 实验报告要求
6 实验五 无损介质介电常数实验
6.1 实验目的
6.2 实验原理
6.3 实验内容
6.4 实验报告要求
6.5 参考文献
7 实验六 偏振实验
7.1 实验目的
7.2 实验原理
7.3 实验内容
7.4 实验报告要求
8 实验七 布拉格衍射实验
8.1 实验目的
8.2 实验原理
8.3 实验内容
8.4 实验报告要求
9 实验八 极化波的产生/检测
9.1 实验目的
9.2 实验原理
9.3 实验内容
9.4 实验报告要求
10 实验九 圆极化波的左旋/右旋
10.1 实验目的
10.2 实验原理
10.3 实验内容
10.4 实验报告要求
11 实验十 圆极化波的反射/折射
11.1 实验目的
11.2 实验原理
12 3厘米波导测量线
12.1 概述及实验目的
12.2 3cm测量线的主要技术指标
12.3 仪器的结构和工作原理
12.4 仪器的使用和维护
12.4.1 驻波系数的测量
12.4.2 检波律校准曲线
12.4.3 参考面位置的确定
12.5 大驻波系数的测量
12.5.1 功率衰减法
12.5.2 二倍最小值法
12.6 实验内容（量波导波长）
12.7 注意事项
13 微带天线制作基础
13.1 实验目的
13.2 常用的微带天线制作方法简介
13.2.1 腐蚀工艺制板法
13.2.2 导电油墨印刷法
13.2.3 低温共烧和高温烧结法
13.3 用腐蚀工艺制板法制作微带天线
13.4 实验内容
13.5 实验报告要求
14 微带天线测试基础
14.1 实验目的
14.2 偶极子天线的辐射特性
14.2.1 偶极子天线的辐射场与方向性
14.2.2 偶极子天线的通频带与谐振长度
14.3 偶极子天线的性能测试与分析
14.3.1 天线回波损耗的测量与分析
14.3.2 天线方向图的测量与分析
14.4 实验内容
14.5 实验报告要求
15 场强测试基础
15.1 实验目的
15.2 场强测量
15.2.1 场强仪
15.2.2 频谱分析仪与场强仪
15.2.3 电视场强测量术语
15.3 实验思考题
16 电磁兼容入门
16.1 实验目的
16.2 电磁兼容的基本概念
16.2.1 电磁兼容的发展
16.2.2 电磁兼容规范
16.2.3 电磁兼容的一些实际技术
16.3 电磁干扰三要素
16.4 辐射干扰的测量方法
16.5 测量接收机
16.5.1 测试天线
16.5.2 测试场地
16.5.3 测量记录
16.5.4 大环境信号测量
16.5.5 安装现场测量
16.5.6 传导干扰的测量方法（建议传导干扰测量在屏蔽室内进行）
16.5.7 测量接收机
16.5.8 人工电源网络
16.5.9 接地平板
16.5.10 电信端口的传导干扰测量
16.6 实验内容
硬件实验部分附录（典型测试数据）
六个实验的典型数据
1 入射实验
2 单缝衍射实验α=70mm，λ=32mm
3 双缝衍射实验α=40；b=80，λ=32mm
4 迈克尔逊干涉实验
5 偏振实验
6 布拉格衍射实验
硬件实验配套软件的补充说明
17 第二部分 微波器件设计及软件使用
17.1 常用RF微波软件简介
17.1.1 基于矩量法的微波EDA仿真软件
17.1.2 基于时域有限差分的微波仿真软件
17.1.3 基于有限元的微波EDA仿真软件
17.1.4 基于积分方程的新混合算法EDA仿真软件
17.2 Microwave Office
17.2.1 仿真系统简介
17.2.2 Microwave Office的工作过程及原理
17.2.3 Microwave Office特点
17.2.4 Microwave Office 2003更新
17.3 Microwave Office 2003操作指南
17.3.1 软件主界面
17.3.2 MWO菜单栏
17.3.3 MWO工具栏
17.3.4 Design Explore
17.3.5 Project Browser
17.3.6 Element Browser
17.3.7 Circuit Elements
17.3.8 System Blocks
17.3.9 Layout Browser
17.4 Microwave Office部分功能介绍
17.4.1 变量(variable)
17.4.2 测量参数
17.4.3 优化功能
17.4.4 TXLine(传输线阻抗计算器）的使用
17.5 Microwave Office 2003实例演示
17.5.1 新建一个Project
17.5.2 创建一个新的电路原理图
17.5.3 设置仿真频率
17.5.4 分析电路
17.5.5 电路的谐调与优化(Tune and Optimization)
17.5.6 (Optimization)功能
17.6 实例演示实验内容及实验报告要求
18 微波基础计算器使用
18.1 实验目的
18.2 实验原理
18.2.1 长线理论
18.3 二端口微波网络理论
18.3.1 微波电路的构成
18.4 实验作业
19 集总参数滤波器
19.1 实验目的
19.2 实验要求
19.3 实验原理
19.4 实验作业
20 分布参数滤波器
20.1 实验目的
20.2 实验要求
20.3 实验原理
20.4 实验作业
21 非线性电路仿真
21.1 实验目的
21.2 实验要求
21.3 实验原理
21.4 实验报告要求
22 电路板Layout设计
22.1 实验目的
22.2 实验内容
22.3 实验报告要求
23 专题讨论：滤波器设计向导
23.1 进入向导
23.2 其他设计参数
23.3 微带滤波器设计最常见的问题及处理方法
23.4 Note:补充课程讲解
24 微带天线仿真设计基础
24.1 实验目的
24.2 微带天线概述
24.3 微带天线的理论分析方法
24.4 微带天线的尺寸结构设计
24.5 MWO天线设计的实用方法简介
24.6 用MWO软件仿真设计矩形微带天线
24.6.1 矩形微带贴片天线设计的步骤
24.6.2 矩形微带贴片天线的仿真
24.6.3 矩形微带贴片天线的匹配设计
24.7 实验内容
24.8 实验报告要求
25 微波光子晶体仿真设计基础
25.1 实验目的
25.2 光子晶体概述
25.3 用MWO软件在微带天线上设计光子晶体结构
25.4 PBG结构变化对微带天线的性能影响
25.5 实验内容
25.6 实验报告要求
26 微带功分器设计
26.1 实验目的
26.2 功分器原理
26.3 用MWO软件设计微带功分器
26.4 实验内容
26.5 实验报告要求
27 Advanced Design System 2003A
27.1 软件介绍
27.1.1 ADS仿真环境简介
27.1.2 ADS仿真环境主窗口
27.1.3 ADS原理图窗口
27.2 ADS实验：微带滤波器的设计
27.2.1 实验目的
27.2.2 实验要求
27.2.3 实验原理
27.3 ADS主要仿真器介绍(ADS2006A，ADS2005A，ADS2004A)
27.4 实验作业
28 HFSS简介(10.0)
28.1 HFSS改进及特点
28.2 用HFSS设计微带天线实例
28.3 实验内容
参考文献
Experiments on electromagnetic field and microwave technology
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