实验4 电磁波传导与辐射实验
实验4电磁波传导与辐射实验
4.1 实验设置的意义
由于当前超大规模、超高速集成电路的大量应用以及高功率干扰源的不断出现，空间射频密度急剧增加，致使电磁环境日趋恶劣，电磁干扰EMI日益严重，高功率干扰源与低抵抗度的设备、器件之间的矛盾日益尖锐，已经成为高速发展的信息社会面临的一个重大问题。
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility），简称EMC。其含义可以概括为“设备、装置或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”。电磁兼容实际有两个方面的含义，一方面是：设备或系统产生的电磁骚扰，不应对周围设备造成不能承受的干扰，也不应对周围环境造成不能承受的“污染”；另一方面是：设备或系统对来自周围环境中的电磁干扰，应具有足够的抵御能力。简而言之就是如何使处于同一电磁环境中的各种设备或同一设备中的各组件都能正常工作而又互不干扰，它是评价产品质量的一个重要指标。对电子设备而言，电磁兼容问题的实质就是电磁干扰（EMI）控制与防护的问题。EMC以电磁干扰的最大值与电磁抗扰度（EMS）的最小值作为兼容性能的评判依据，相关标准对限值大小、测试方法或测试设备都给出了严格规定。
本实验就是利用频谱仪及其近场探头对样机、电缆和印制板等处的发射“热点”进行评测和电磁兼容性水平评估。由于频谱仪不是专业的电磁兼容检测设备，因此，只能对电子产品和我们所处的电磁环境给出粗略的评估和测试，可以给我们的电子产品设计提供最初的参考，如果要达到电磁兼容的认证标准，还需要专业的测试设备。
4.2 实验目的
1．通过实验掌握电磁兼容的基本概念，了解电磁兼容测试的意义。
2．加深对频谱仪及配套探头基本功能的领会。
3．学会使用频谱仪及其配套探头完成电磁兼容测试的使用方法和操作步骤。
4．学习分析样机电路板或原样机上有哪几个主要EMI热点（干扰源），考虑探讨可能采取的防护措施或者改进方法。
4.3 实验原理
测量辐射发射时，可用频谱仪配合电场探头、磁场探头或者高阻抗探头分别测量场强、电流或电位，再反推辐射信号的频率成分及其强度。各探头输出电压输入到频谱仪读数后，再用天线系数（AF）把这个电压值转化成每米的电压值，即得到场强值，然后把测得的场强值和规定的场强值进行比较。测量传导发射时，可用一个磁场探头配合高阻抗探头来测量导体上的干扰电压。
4.4 实验内容与测试
4.4.1 实验仪器设备
1. 受试设备或电路板及其电源。
2. AT-6030D频谱分析仪。
3. AZ530 系列探头。
4.4.2 测量内容
1．使用频谱仪及天线估测环境电磁干扰。
2．使用频谱仪及系列探头估测样机电路板的主要EMI热点（干扰源）。
3．使用频谱仪及其探头完成主要EMI热点定位。
4.4.3 测量方法与步骤
一、对周围电磁环境进行测试
1．按图示8连接好设备
空气
图8 设备连接
2、打开频谱仪电源和供电电源的开关；
3、设置频谱仪如下：
1) 【SPAN】：5MHz
2) 【FREQUENCY】→【Center Freq】：5MHz
3）【CF Step】：5MHz
4) 【AMPLITUDE】→【Ref Level】：－30dBm
5) CONTROL→【BW/A VG】→【Video BW】：1kHz
6）【FREQUENCY】，然后，按向下的方向键。
4、在频谱仪屏幕上观察出现的信号，当出现明显的信号谱线时，使用MARKER功能
键，记录信号的频率和幅度。
5、当信号频率达到150MHz，停止测量。
6、重复3、4步骤的过程，测试信号频率从800MHz到1000MHz区域的信号。
7、把第4和6步中记录的数据进行分析，并给出测试数据的结论。
二、测试任意一个设备
1、按图9连接好实验装置。
图9 实验连接图
2、按第“一”部分中的方法，测试自己的电子设备，记录测试结果，并对测试数据进
行分析。
4.5 结果分析与实验报告
1、给出使用频谱仪及其探头进行EMI热点定位的原始数据；
2、对我们周围电磁环境进行评估，对测试的数据进行分析；
3、给出采取的保护措施或者改进方法。
4、对自己测试的被测设备进行分析，对测试数据进行整理，给出测试结论。
哈工大电磁场与电磁波实验报告
电磁场与电磁波实验报告 班级： 学号： 姓名： 同组人：
实验一电磁波的反射实验 1.实验目的： 任何波动现象（无论是机械波、光波、无线电波），在波前进的过程中如遇到障碍物，波就要发生反射。本实验就是要研究微波在金属平板上发生反射时所遵守的波的反射定律。 2.实验原理： 电磁波从某一入射角i射到两种不同介质的分界面上时，其反射波总是按照反射角等于入射角的规律反射回来。 如图（1-2）所示，微波由发射喇叭发出，以入射角i设到金属板M M',在反射方向的位置上，置一接收喇叭B，只有当B处在反射角i'约等于入射角i时，接收到的微波功率最大，这就证明了反射定律的正确性。 3.实验仪器： 本实验仪器包括三厘米固态信号发生器，微波分度计，反射金属铝制平板，微安表头。 4.实验步骤： 1）将发射喇叭的衰减器沿顺时针方向旋转，使它处于最大衰减位置； 2）打开信号源的开关，工作状态置于“等幅”旋转衰减器看微安表是否有显示，若有显示，则有微波发射； 3）将金属反射板置于分度计的水平台上，开始它的平面是与两喇叭的平面平行。 4）旋转分度计上的小平台，使金属反射板的法线方向与发射喇叭成任意角度i，然后将接收喇叭转到反射角等于入射角的位置，缓慢的调节衰减器，使微 μ）。 安表显示有足够大的示数（50A
5）熟悉入射角与反射角的读取方法，然后分别以入射角等于30、40、50、60、70度，测得相应的反射角的大小。 6）在反射板的另一侧，测出相应的反射角。 5.数据的记录预处理 记下相应的反射角，并取平均值，平均值为最后的结果。 5.实验结论：?的平均值与入射角0?大致相等，入射角等于反射角，验证了波的反射定律的成立。 6.问题讨论： 1.为什么要在反射板的左右两侧进行测量然后用其相应的反射角来求平均值？ 答：主要是为了消除离轴误差，圆盘上有360°的刻度，且外部包围圆盘的基座上相隔180°的两处有两个游标。，不可能使圆盘和基座严格同轴。 在两者略有不同轴的情况下，只读取一个游标的读数，应该引入离轴误差加以考虑——不同轴的时候，读取的角度差不完全等于实际角度差，圆盘半径偏小
物理性污染控制习题第四章答案
物理性污染控制习题答案 第四章电磁辐射污染及其防治 1.什么是电磁辐射污染？电磁污染源可分为哪几类？各有何特性？ 答：是指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露的电磁能量流传播到室内外空间中，其量超出环境本底值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响而引起周围人群的不适感，并使健康和生态环境受到损害。 电磁污染源可分为自然电磁场源，人工电磁场源二类 自然电磁场源分为 大气与空气污染源自然界的火花放电、雷电、台风、寒冷雪飘、火山喷烟 太阳电磁场源太阳的黑点活动与黑体放射 宇宙电磁场源银河系恒星的爆发、宇宙间电子移动 人工电磁场源分为 核爆炸对环境的污染 工业和核动力对环境的污染 核事故对环境的污染 其他辐射污染来源 放电所致场源电晕放电，电力线（送配电线）高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、大地漏泄电流所造成 辉光放电，放电管白炽灯、高压水银灯及其他放电管 弧光放电，开关、电气铁道、放电管点火系统、发电机、整流装置…… 火花放电，电气设备、发动机、冷藏车、汽车整流器、发电机、放电管、点火系统…… 工频感应场源，大功率输电线、电气设备、电气铁道、无线电发射机、雷达……高电压、大电流的电力线场、电气设备、广播、电视与通风设备的振荡与发射系统 射频辐射场源，高频加热设备、热合机、微波干燥机……工业用射频利用设备的工作电路与振荡系统 理疗机、治疗机医学用射频利用设备的工作电路与振荡系统 家用电器，微波炉、电脑、电磁灶、电热毯……功率源为主…… 移动通信设备，手机、对讲机天线为主…… 建筑物反射，高层楼群以及大的金属构件墙壁、钢筋、吊车…… 2.电力系统、电气化铁道、电磁发射系统、电磁冶炼和电磁加热设备产生电磁污染的机理及特性是什么？试总结说明并加以比较。（演讲） 3.电磁波的传播途径有哪些？ 天然辐射源的正常照射，由于技术发展是天然辐射源的照射增加，消费品的辐射，核工业造成的辐射，核爆炸沉降物对人群造成的辐射，医疗照射。 4.电磁辐射评价包括哪些内容？评价的具体方法有哪些？ 评价电磁辐射环境的指标 （1）关键居民组所接受的平均有效剂量当量 方法：在广大群体中选择从某一给定的实践中受到的照射剂量高于群体中其他成员组成特征组。 （2）集体剂量当量
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本科实验报告 课程名称：电磁场与微波实验 姓名：wzh 学院：信息与电子工程学院 专业：信息工程 学号：xxxxxxxx 指导教师：王子立 选课时间：星期二9-10节 2017年 6月 17日 Copyright As one member of Information Science and Electronic Engineering Institute of Zhejiang University, I sincerely hope this will enable you to acquire more time to do whatever you like instead of struggling on useless homework. All the content you can use as you like. I wish you will have a meaningful journey on your college life. ——W z h 实验报告 课程名称：电磁场与微波实验指导老师：王子立成绩：__________________ 实验名称： CST仿真、喇叭天线辐射特性测量实验类型：仿真和测量 同组学生姓名： 矩形波导馈电角锥喇叭天线CST仿真 一、实验目的和要求 1. 了解矩形波导馈电角锥喇叭天线理论分析与增益理论值基本原理。 2．熟悉 CST 软件的基本使用方法。 3．利用 CST 软件进行矩形波导馈电角锥喇叭天线设计和仿真。 二、实验内容和原理 1. 喇叭天线概述 喇叭天线是一种应用广泛的微波天线,其优点是结构简单、频带宽、功率容量大、调整与使用方便。合理的选择喇叭尺寸,可以取得良好的辐射特性：相当尖锐的主瓣,较小副瓣和较高的增益。因此喇叭天线在军事和民用上应用都非常广泛,是一种常见的测试用天线。喇叭天线的基本形式是把矩形波导和圆波导的开口面逐渐扩展而形成的,由于是波导开口面的逐渐扩大,改善了波导与自由空间的匹配,使得波导中的反射系数小,即波导中传输的绝大部分能量由喇叭辐射出去,反
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1 【单选题】 (1 分 ) 指出右图是何标志： A.辐射源标志 B.剂量标志 C.电离辐射标志 D.电磁标志 正确答案： C 2 【单选题】 (1 分 ) 辐射按能量大小不同可分为： A.电离辐射与非电离辐射 B.天然辐射与人工辐射 C.电磁辐射辐射与微波辐射 D.医疗辐射与天然辐射 正确答案： A 3 【单选题】 (1 分 ) 公众在自然环境中所接受的辐射照射中所占份额最大的类型是： A.医疗照射 B.宇宙射线 C.放射性氡气 D.核废料 正确答案： C 4
【判断题】 (1 分 ) 人类只要生活在地球上就无时无处不接受辐射。 A.对 B.错 正确答案： A 5 【判断题】 (1 分 ) 宇宙射线辐射强弱与所处纬度有关。 A.对 B.错 正确答案： B 1 【单选题】 (1 分 ) 具有相同质子数，但中子数不同的元素互称为： A.核素 B.同位素 C.同质异能素 b正确 2 【单选题】 (1 分 ) 发生阿尔法衰变时，母核释放出一个（）原子，转变为子核。 A.氢
B.碳 C.痒 D.氦 d正确 3 【判断题】 (1 分 ) 半衰期长的放射性核素在单位时间内衰变的几率大。 A.对 B.错 b正确 4 【判断题】 (1 分 ) 活度是描述放射性核素衰变率的物理量，即单位时间发生衰变的原子核数。 A.对 B.错 a正确 5 【判断题】 (1 分 ) 放射性核素的半衰期，即该核素原子核数目衰变到原来的一半所需要的时间。 A.对 B.错 a正确 1 【单选题】 (1 分 ) 以下哪些属于天然辐射
B.电脑辐射 C.宇宙射线 D.手机辐射 c正确 2 【单选题】 (1 分 ) 以下哪些属于人工辐射 A.X 线照相 B.紫外线 C.宇宙射线 D.手机辐射 a正确 3 【单选题】 (1 分 ) 天然辐射中波长最长的是 A.宇宙射线 B.紫外线 C.伽玛射线 D.X 射线 b正确 4 【单选题】 (1 分 ) 机场安检仪一般是采用下列哪种射线 A.宇宙射线 B.紫外线
电磁波实验报告
电磁场与微波技术 实验报告 院系： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
实验一线驻波比波长频率的测量 一、实验目的 1、熟练认识和了解微波测试系统的基本组成和工作原理。 2、掌握微波测试系统各组件的调整和使用方法。 3、掌握用交叉读数法测波导波长的过程。 二、实验用微波元件及设备简介 1．波导管：本实验所使用的波导管型号为BJ—100，其内腔尺寸为α＝22.86mm，b＝10．16mm。其主模频率范围为8．20～12．50GHz，截止频率为6．557GHz。2．隔离器：位于磁场中的某些铁氧体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同的吸收，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性(见图1)。隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输作用。 3．衰减器：把一片能吸收微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边，纵向插入波导管即成(见图2)，用以部分衰减传输功率，沿着宽边移动吸收片可改变衰减量的大小。衰减器起调节系统中微波功率以及去耦合的作用。 图 1 隔离器结构示意图图2 衰减其结构示意图 4．谐振式频率计（波长表）： 图3 a 谐振式频率计结构原理图一图3 b 谐振式频率计结构原理图二 1. 谐振腔腔体 1. 螺旋测微机构 2. 耦合孔 2. 可调短路活塞 3. 矩形波导 3. 圆柱谐振腔 4. 可调短路活塞 4. 耦合孔 5. 计数器 5. 矩形波导 6. 刻度 7. 刻度套筒 电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本上不影响波导中波的传输。当电磁波的频率
满足空腔的谐振条件时，发生谐振，反映到波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，通过波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度，通过查表可得知输入微波谐振频率。(图3a) 或从刻度套筒直接读出输入微波的频率(图3b)。两种结构方式都是以活塞在腔体中位移距离来确定电磁波的频率的，不同的是，图3a读取刻度的方法测试精度较高，通常可做到5×10－4，价格较低。而见图3b直读频率刻度，由于在频率刻度套筒加工受到限制，频率读取精度较低，一般只能做到3×10－3左右且价格较高。 5．驻波测量线：驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器。在波导的宽边中央开有一个狭槽，金属探针经狭槽伸入波导中。由于探针与电场平行，电场的变化在探针上感应出的电动势经过晶体检波器变成电流信号输出。 6．匹配负载：波导中装有很好地吸收微波能量的电阻片或吸收材料，它几乎能全部吸收入射功率。 7．微波源：提供所需微波信号，频率范围在8．6～9．6GHz内可调，工作方式有等幅、方波、外调制等，实验时根据需要加以选择。 8．选频放大器：用于测量微弱低频信号，信号经升压、放大，选出1kHz附近的信号，经整流平滑后由输出级输出直流电平，由对数放大器展宽供给指示电路检测。 三、实验内容及过程 1.微波信号源的调整： 频率表在点频工作下，显示等幅波工作频率，在扫频工作下显示扫频工作频率，在教学下，此表黑屏。电压表显示体效应管的工作电压，常态时为12.0 0.5V，教学工作下可通过“电压调节钮”来调节。电流表显示体效应管的工作电流，正常情况小于500毫安。 2.测量线探针的调谐： 我们使用的是不调谐的探头，所以在使用中不必调谐，只是通过探头座锁紧螺钉可以将不调谐探头活动2mm。 3.用波长计测频率： (1)在测量线终端接上全匹配负载。 (2)仔细微旋波长计的千分尺，边旋边观测指示器读数。由于波长计的q值非常 高，谐振曲线非常尖锐，千分尺上0.01mm的变化都可能导致失谐与谐振两种状态之间切换，因此，一定慢慢地仔细微旋千分尺。记下指示器读数为最小时（注意：如果检流指示器出现反向指示，按下其底部的按钮，读数即可）的千分尺读数并使波长计失谐。 (3)由读得的千分尺刻度可在该波长计的波长表频率刻度对照表上读得信号源的工作频率。 4.交叉读数法测量波导波长： (1)检查系统连接的平稳，工作方式选择为方波调制，使信号源工作于最佳状态。 (2)用直读式频率计测量信号频率，并配合信号源上的频率调谐旋钮调整信号源的工作频率，使信号源的工作频率为9370MHz。
电磁场与电磁波点电荷模拟实验报告
重庆大学 电磁场与电磁波课程实践报告 题目：点电荷电场模拟实验 日期：2013 年12 月7 日 N=28
《电磁场与电磁波》课程实践 点电荷电场模拟实验 1.实验背景 电磁场与电磁波课程内容理论性强，概念抽象，较难理解。在电磁场教学中，各种点电荷的电场线成平面分布，等势面通常用等势线来表示。MATLAB 是一种广泛应用于工程、科研等计算和数值分析领域的高级计算机语言，以矩阵作为数据操作的基本单位，提供十分丰富的数值计算函数、符号计算功能和强大的绘图能力。为了更好地理解电场强度的概念，更直观更形象地理解电力线和等势线的物理意义，本实验将应用MATLAB 对点电荷的电场线和等势线进行模拟实验。 2.实验目的 应用MATLAB 模拟点电荷的电场线和等势线 3.实验原理 根据电磁场理论，若电荷在空间激发的电势分布为V ，则电场强度等于电势梯度的负值，即： E V =-? 真空中若以无穷远为电势零点，则在两个点电荷的电场中，空间的电势分布为： 1 212010244q q V V V R R πεπε=+=+ 本实验中，为便于数值计算，电势可取为
1212 q q V R R =+ 4.实验内容 应用MATLAB 计算并绘出以下电场线和等势线，其中q 1位于(-1,0,0)，q 2位于(1,0,0)，n 为个人在班级里的序号： (1) 电偶极子的电场线和等势线（等量异号点电荷对q 2:q 1 = 1，q 2为负电荷）； (2) 两个不等量异号电荷的电场线和等势线（q 2:q 1 = 1 + n /2，q 2为负电荷）； (3) 两个等量同号电荷的电场线和等势线； (4) 两个不等量同号电荷的电场线和等势线（q 2:q 1 = 1 + n /2）； (5) 三个电荷，q 1、q 2为(1)中的电偶极子，q 3为位于(0,0,0)的单位正电荷。、 n=28 （1） 电偶极子的电场线和等势线（等量异号点电荷对q 2:q 1 = 1，q 2为负电荷）； 程序1： clear all q=1; xm=2.5; ym=2; x=linspace(-xm,xm); y=linspace(-ym,ym); [X,Y]=meshgrid(x,y); R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2); R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2); U=1./R1-q./R2; u=-4:0.5:4; figure contour(X,Y,U,u,'--'); hold on plot(-1,0,'o','MarkerSize',12); plot(1,0,'o','MarkerSize',12); [Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));
电动力学复习总结第五章 电磁波的辐射2012答案
第五章 电磁波的辐射 一、 填空题 1、 色散现象是指介质的( )是频率的函数. 答案：,εμ 2、 若一电流J =40ωcos x 't z e ，则它激发的矢势的一般表示式为A =（ ） 答案： ?''-'=v Z r v d e c r t x A )(cos 4040ωπμ 3、 变化电磁场的场量E 和B 与势（A 、?）的关系是E =（ ），B =（ ） 答案： t A E ??--?= φ ,A B ??= 4、 真空中电荷只有做（ ）运动时才能产生电磁辐射；若体系电偶极矩 振幅0P 不变，当辐射频率有由ω时变为3ω，则偶极辐射总功率由原来的p 变为（ ）答案：加速，81P 0 5、 势的规范变换为='A （ ），='φ（ ） 答案：ψ?+='A A ，t ??-='ψφφ 6、 洛仑兹规范辅助条件是（ ）；在此规范下，真空中迅变电磁场的势? 满足的微分方程是（ ）. 答案： 012=??+??t c A φ ，022221ερφφ-=??-?t c ， 7、 真空中一点电荷电量t q q ωsin 0=，它在空间激发的电磁标势为 （ ）.答案： r c r t q 004)(sin πεωφ-= 8、 一均匀带电圆环,半径为R,电荷线密度为λ,绕圆环的轴线以角速度ω匀
速转动,它产生的辐射场的电场强度为（ ）.答案： 零 9、 真空中某处有点电荷t i e q q ω-=0那么决定离场源r 处t 时刻的电磁场的电荷 电量等于（ ）.答案： )(0),(c r t i e q t r q --=ω 10、 已知自由空间中电磁场矢势为A ，波矢为K ，则电磁场的标势φ = （ ）答案：A K c ?=ω φ2, 11、 真空中电荷）（t Q 距场点m 6109?,则场点0.2秒时刻的电磁场是该电荷 在（ ）秒时刻激发的. 答案： 0.17s 12、 电偶极子在（ ）方向辐射的能流最强. 答案：过偶极子中心垂直于偶极距的平面 13、 稳恒的电流（ ）(填写“会”或“不会”)产生电磁辐射. 答案：不会 14、 已知体系的电流密度(,)J x t ',则它的电偶极矩对时间的一阶微商为 （ ）答案： (,)v J x t dv '? 15、 短天线的辐射能力是由（ ）来表征的,它正比于（ ） 答案：辐射电阻， 2()l λ 16、 真空中, 电偶极辐射场的电场与磁场(忽略了1 R 的高次项)之间的关系 是（ ）答案： E cB n =? 17、 电磁场具有动量,因此当电磁波照射到物体表面时,对物体表面就有 （ ）答案： 辐射压力 二、 选择题 1.电磁势的达朗贝尔方程成立的规范换条件是（ ） A ． 210A c t ????-=? B. 210A c t ????+=? C. 22210A c t ????+=? D. 222210A c t ???+=?
电磁场与电磁波实验实验六布拉格衍射实验
邮电大学 电磁场与微波测量实验报告
实验六布拉格衍射实验 一、实验目的 1、观察微波通过晶体模型的衍射现象。 2、验证电磁波的布拉格方程。 二、实验设备与仪器 DH926B型微波分光仪，喇叭天线，DH1121B型三厘米固态信号源，计算机 三、实验原理 1、晶体结构与密勒指数 固体物质可分成晶体和非晶体两类。任何的真实晶体，都具有自然外形和各向异性的性质，这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关。 晶体的离子、原子或分子占据着点阵的结构，两相邻结点的距离叫晶体的晶 10ｍ，与X射线的波长数量级相当。因此，格常数。晶体格点距离的数量级是-8 对X射线来说，晶体实际上是起着衍射光栅的作用，因此可以利用X射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列，以达到对晶体结构的了解。 图4.1 立方晶格最简单的晶格是立方体结构。 如图6.1这种晶格只要用一个边长为ａ的正立方体沿3个直角坐标轴方向重复即可得到整个空间点阵，ａ就称做点阵常数。通过任一格点，可以画出全同的晶面和某一晶面平行，构成一组晶面，所有的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏。这样一族晶面不仅平行，而且等距，各晶面上格点分布情况相同。
为了区分晶体中无限多族的平行晶面的方位，人们采用密勒指数标记法。先找出晶面在ｘ、ｙ、ｚ3个坐标轴上以点阵常量为单位的截距值，再取3截距值的倒数比化为最小整数比（ｈ∶ｋ∶ｌ），这个晶面的密勒指数就是（ｈｋｌ）。当然与该面平行的平面密勒指数也是（ｈｋｌ）。利用密勒指数可以很方便地求出一族平行晶面的间距。对于立方晶格，密勒指数为（ｈｋｌ）的晶面族，其面 间距 hkl d可按下式计算：2 2 2l k h a d hkl + + = 图6.2立方晶格在ｘ—ｙ平面上的投影 如图6.2，实线表示（100）面与ｘ—ｙ平面的交线，虚线与点画线分别表示（110）面和（120）面与ｘ—ｙ平面的交线。由图不难看出 2、微波布拉格衍射 根据用X射线在晶体原子平面族的反射来解释X射线衍射效应的理论，如有一单色平行于X射线束以掠射角θ入射于晶格点阵中的某平面族，例如图4.2所示之（100）晶面族产生反射，相邻平面间的波程差为 θ sin 2 100 d QR PQ= +（6.1） 式（6.1）中 100 d是（100）平面族的面间距。若程差是波长的整数倍，则二反射波有相长干涉，即因满足
电磁辐射考试题与答案
1、手机信号强度和电磁辐射之间存在什么关系？（） (2.0分) A手机信号越强，手机辐射越小 B手机信号越强，手机辐射越大 CCDMA2000 DTD-LTE 正确答案:A 2、我国《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）规定通信领域应用范围内的辐射强度标准限值功率密度为（） (2.0分) A20微瓦/平方厘米 B30微瓦/平方厘米 C40微瓦/平方厘米 D50微瓦/平方厘米 正确答案:C 3、基站和手机，哪一个对人体的电磁辐射影响相对较大？（） (2.0分) A基站 B手机 正确答案:B 4、下面哪种电磁辐射体需环境评估通过后方能建设？（） (2.0分) A陆上、海上移动通讯设备 B步话机 C额定功率20W基站 D功率较小的室内分布系统 正确答案:C 5、下面哪种辐射属于电离辐射？（） (2.0分) A基站辐射 B核辐射 C电视机辐射 D微波炉辐射 正确答案:B 6、基站环评验收时，需选取多少基站进行站址现状环境测试？（） (2.0分)
A10% B20% C30% D40% 正确答案:B 7、下面哪种设备的电磁辐射强度最小？（） (2.0分) A电热毯 B电视机 C移动基站 D收音机 正确答案:C 8、我国在30-3000MHz这一通信领域应用范围内的电磁辐射标准限值比欧美工业化国家要更加严格,其中美国的标准是我国的（）倍？ (2.0分) A2 B5 C15 D25 正确答案:D 9、下面哪个方式可以查询苹果手机的信号强度？（） (2.0分) A呼叫*3001#12345#* B呼叫*3002#12345#* C呼叫*3003#12345#* D呼叫*3004#12345#* 正确答案:A 10、经浙江省辐射环境监测站多年来对省内数万座基站的现场监测，所有基站都符合电磁环境安全的要求，而且95%以上的监测点的数据小于（），远低于40微瓦/平方厘米的国家标准。 (2.0分) A1微瓦/平方厘米 B5微瓦/平方厘米 C10微瓦/平方厘米 D15微瓦/平方厘米 正确答案:A 11、下面哪种辐射属于电离辐射？（） (4.0分)
电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验
电磁场与微波测量实验报告 学院： 班级： 组员： 撰写人： 学号： 序号：
实验一电磁波反射和折射实验 一、实验目的 1、熟悉S426型分光仪的使用方法 2、掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法 3、掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法 二、实验设备与仪器 S426型分光仪 三、实验原理 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、实验内容与步骤 1、熟悉分光仪的结构和调整方法。 2、连接仪器，调整系统。 仪器连接时，两喇叭口面应相互正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示 两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90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，拉起平台上的四个压紧螺钉旋转一个 角度后放下，即可压紧支座。 3、测量入射角和反射角 反射金属板放到支座上时，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻 线一致。而把带支座的金属反射板放到小平台上时，应使圆盘上的这对与金属 板平面一致的刻线与小平台上相应90度的一对刻线一致。这是小平台上的0刻 度就与金属板的法线方向一致。 转动小平台，使固定臂指针指在某一角度处，这角度读书就是入射角， 五、实验结果及分析 记录实验测得数据，验证电磁波的反射定律 表格分析： （1）、从总体上看，入射角与反射角相差较小，可以近似认为相等，验证了电磁波的反射定律。 （2）、由于仪器产生的系统误差无法避免，并且在测量的时候产生的随机误差，所以入射角
第五章电磁波的辐射
第五章电磁波的辐射 要求掌握§1和§2，其中重点是§1。 基本要求、重点如下。 1．势函数的引入：t A E A B ??--?=??= ?, 2．规范变换： ψ ?+='A A ,t ?ψ?- ='?? 3．两种规范：库伦规范,0=??A 它使规范变换的ψ满足02=?ψ 洛伦兹规范 , 012=??+??t c A ? 它使规范变换的ψ满足 012 2 2 2 =??- ?t c ψψ 4．推迟势及其物理意义 1．对于变化电磁场引入矢势的依据是 （ 4 ） ①0=??H ②0=??H ③0=??B ④0=??B 2．对于变化电磁场能够引入标量势函数的依据是 2 ①0=??E ②0)(=??+??t A E ③0=??E ④0)(=??+??t A E 3．加上规范条件后，矢势A 和标势? （ 2 ） ①可唯一确定 ②仍可进行规范变换 ③A 由?确定 ④?由A 确定 4．对于电磁场的波动性，下面哪种说法正确 （ 2 ） ①波动性在不同规范下性质不同 ② 波动性与规范变换无关 ③波动性仅体现在洛仑兹规范中 ④ 以上说法均不正确 5．对于描述同一磁场的两个不同的矢势A 和/A ，下列哪一个的关系正确 （ 4 ） ①/ A A ??=?? ②t A t A ??=??/ ③. /ψ ?+??=??A A ④0)(/ =-??A A
6. 洛仑兹规范下变换t A A ??- =?+=ψ?? ψ/ / , 中的ψ应满足的方程为 （ 4 ） ①02 =?ψ ②0=?ψ ③ 02 2 =??t ψ ④012 2 2 2 =??- ?t c ψψ 7. 库仑规范下变换t A A ??- =?+=ψ?? ψ/ / , 中的ψ应满足的方程为 （ 1 ） ①02 =?ψ ② 0=?ψ ③ 02 2 =??t ψ ④012 2 2 2 =??- ?t c ψψ （二）填空题 1．随时间变化的电磁场的矢势和标势为A 和?，则电场强度为=E _____________。 2．规范变换式/A =__________________。 3．规范变换式/?=__________________。 4．库仑规范条件是__________________。 5．洛仑兹规范条件是__________________。 6．规范不变性的物理意义是__________________。 7．已知电荷分布),(/t x ρ，它在真空中产生的推迟势),(t x ?=__________________。 8．已知电流分布),(/t x J ，它在真空中产生的推迟势),(t x A =_________________ 9.推迟势表明电磁场相互作用的传播需要________________。 五）证明题 1.从麦克斯韦方程出发证明洛伦兹规范下矢势和标势所满足的达朗伯方程为 J t A c A 02 222 1μ-=??-? , 022221ερ??-=??-?t c 2.从麦克斯韦方程出发导出库仑规范下矢势和标势所满足的达朗伯方程。
“电磁辐射”阅读训练题及答案-.doc
“电磁辐射”阅读训练题及答案- 现代文阅 读及答案- 阅读下面的文章，完成14、15题。 我们平时所熟悉的污染物，多是“物质流污染物”，如粉尘、废水、毒物、固体废弃物等，它们可见可闻，容易被人感知。而“能量流污染物”就不同了，如电离辐射、电磁辐射、次声等，其特点是看不见、闻不到、摸不着，不占空间，也不留痕迹，更不易被人感知。 “能量流污染物”中的电磁辐射，是一种从电磁源向外发出电磁能量的现象。换句话说，电磁辐射借辐射现象传递能量。太阳发出光和热，就是如此。电磁辐射与我们日常生活的联系最为密切。地球本身就是一个大磁场，其表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射。我们身边的任何电子、电器设备在运行时，也会产生一定强度的电磁辐射。可见，不论在何处，我们都会受到许多不同频率的电场和磁场的复合照射，它们都可以产生各种形式、不同频率、不同强度的电磁污染。 研究表明，长期暴露在高强度的电磁场中，可能增加癌症发病的概率，也有可能引起人体染色体的畸变。这是因为人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，当人体接受电磁辐射时，体内分子会随着电磁场的转换快速运动，使体温升高，进而引起中枢神经和植物精神系统的功能障碍。即使吸收辐射不足以引起体温增高，也会对脑细胞产生影
响，使大脑皮质细胞活动能力减弱，已形成的条件反射受到抑制。如果机体过多或过久地暴露于电磁辐射的环境中，就会“受激”而产生不利的生物效应，出现急性损害或慢性损害。平时电磁辐射的慢性损害比较多见，且是以功能性危害的表现为主，器质性损害的表现较少。受到电磁辐射污染，一般会出现头疼、失眠、记忆衰退、心律不齐等中枢神经的问题，也会出现皮肤病以及视力下降等现象。正处于生长发育阶段的儿童，神经系统和免疫系统尚未成熟，发育组织的生理活动十分活跃，所以更容易受到电磁辐射的伤害。 为了减少电磁辐射的伤害，在日常生活中应该注意自我防护。远离辐射源，尽量缩短使用电器的时间，适当多吃一些富含维生素A、C和蛋白质的食物。 14．下列说法不符合文意的一项是（3分） A．在日常生活中，那些不易被人感知的电离辐射、电磁辐射、次声等都属于“能量流污染物”。 B．太阳发出光发热，也是一种电磁辐射现象，不仅产生电磁能量，也产生电磁污染。 C．电磁辐射污染带来的头疼、失眠、皮肤病等问题，都是电磁辐射对人体造成的器质性损害。 D．电磁辐射对人体的损害程度与人的神经系统和免疫系统的发育程度是密切相关的。 15．在生活中，为什么对“电磁污染”必须给予足够的重视？（5分） 参考答案：
《电磁场与电磁波》仿真实验
《电磁场与电磁波》仿真实验 2016年11月 《电磁场与电磁波》仿真实验介绍 《电磁场与电磁波》课程属于电子信息工程专业基础课之一，仿真实验主要目的在于使学生更加深刻的理解电磁场理论的基本数学分析过程，通过仿真环节将课程中所学习到的理论加以应用。受目前实验室设备条件的限制，目前主要利用 MATLAB 仿真软件进行，通过仿真将理论分析与实际编程仿真相结合，以理论指导实践，提高学生的分析问题、解决问题等能力以及通过有目的的选择完成实验或示教项目，使学生进一步巩固理论基本知识，建立电磁场与电磁波理论完整的概念。 本课程仿真实验包含五个内容： 一、电磁场仿真软件——Matlab的使用入门 二、单电荷的场分布 三、点电荷电场线的图像 四、线电荷产生的电位 五、有限差分法处理电磁场问题 目录 一、电磁场仿真软件——Matlab的使用入门……………............................................... .4 二、单电荷的场分
布 (10) 三、点电荷电场线的图像 (12) 四、线电荷产生的电位 (14) 五、有限差分法处理电磁场问题 (17) 实验一电磁场仿真软件——Matlab的使用入门 一、实验目的 1. 掌握Matlab仿真的基本流程与步骤； 2. 掌握Matlab中帮助命令的使用。 二、实验原理 （一）MATLAB运算 1.算术运算 (1)．基本算术运算 MATLAB的基本算术运算有：＋(加)、－(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、 ^(乘方)。
注意，运算是在矩阵意义下进行的，单个数据的算术运算只是 一种特例。 (2)．点运算 在MATLAB中，有一种特殊的运算，因为其运算符是在有关算术运算符前面加点，所以叫点运算。点运算符有.*、./、.\和.^。两矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算，要求两矩阵的维参数相同。 例1：用简短命令计算并绘制在0≤x≦6范围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。 程序：x=linspace(0,6) y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2; plot(x,y1,x, y2,x, y3) （二）几个绘图命令 1. doc命令：显示在线帮助主题 调用格式：doc 函数名 例如：doc plot，则调用在线帮助，显示plot函数的使用方法。 2. plot函数：用来绘制线形图形 plot(y),当y是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。 plot(x,y),其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y 坐标数据。 plot(x,y,s)
电磁辐射阅读练习及答案
电磁辐射阅读练习及答案 电磁辐射 ①继水质污染、大气污染、噪声污染之后，电磁波辐射污染已被世界公认为第四大污染。电磁波辐射污染主要由高压输电线、短波、超短波、微波、电子游戏机、视频端显示器、移动电话等辐射源产生。它看不见，摸不着，穿透力强，充斥着整个空间。 ②人体处在一定强度的电磁场下，会吸收辐射能量，发生生物学作用，包括热作用和 非热作用。所谓热作用，就是高频电磁波对生物机体细胞的"加热"作用。人体接受电磁辐 射后，体内的分子会受到磁场的影响而重新排列，在重排过程中，分子间相互碰撞、摩擦 而产生热能，引起热作用。人体内电解质溶液的离子因受到电场的作用而发生移动传导电流，也能使电解质变热。另外，由于人体内某些成分如体液等为导体，还可产生局部性感 应涡流，也会产生热。如果人体吸收的辐射能太多，靠体温的调节无法把热量散发出去， 就会引起体温升高，进而引发各种病症。由于电磁波是穿透生物表层直接对内部组织"加热"，往往机体表面看不出什么，而内部组织却已严重"烧伤"。 ③至于电磁波的非热作用问题，正在进一步研究之中，一般认为是低频波产生的影响。人体被电磁波辐射后，体温并未明显升高，但已经干扰了人体的固有微弱电磁场，造成 细胞内遗传基因发生畸形突变，进而诱发白血病和肿瘤，还会引发胚胎染色体改变，导致 婴儿的畸形或孕妇的自然流产。 ④现实生活中，电磁辐射也在方方面面发挥着重要的作用。电磁辐射以光速传播，用 以传递信息，在工业、军事科学、医学以及人们日常生活中广泛应用，如雷达、卫星通讯、微波炉、热疗器、塑料热合机、电视机、收音机等。随着科学技术的不断发展，其应用范 围会进一步扩大。 ⑤微波是一种电磁波，这种电磁波很有"个性"，金属根本没有办法吸收或传导它， 不能透入内部而是被反射出来，所以金属材料不能吸收微波。微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量。水是吸收微波最好的介质，而含有水分的物体，微波 不但不能透过，其能量反而会被吸收并产生热。人们利用微波的“个性”发明了微波炉等 很多产品。 ⑥鉴于电磁辐射的特性，专家建议：不要把家用电器摆放得过于集中或经常一起使用，特别是电视、电脑、电冰箱不宜集中摆放在卧室里，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险中。当电器暂停使用时，最好不让它们处于待机状态，因为此时可产生较微弱的电磁场。 让我们在享受现代生活的同时，把电磁辐射造成的危害降到最低。 20.电磁辐射对人体有“热作用”和“非热作用”两种危害，请简要解释。4分 “热作用”是指：。 “非热作用”是指。
北邮电磁场与电磁波演示实验
频谱特性测量演示实验 1.ESPI 测试接收机所测频率范围为: 9KHz—3GHz 2.ESPI 测试接收机的RF输入端口 最大射频信号: +30dbm，最大直流:50v 3.是否直观的观测到电磁波的存在？（回答是/否） 否 4.演示实验可以测到的空间信号有哪些，频段分别为: 广播：531K~1602KHz GSM900：上行：890~915 MHz 下行：935~960 MHz GSM1800：上行：1710~1755 MHz 下行：1805~1850 MHz WCDMA：上行：1920～1980MHz 下行：2110～2170MHz CDMA2000：上行：1920～1980MHz 下行：2110～2170MHz TD-SCDMA：2010～2025MHz 5.课堂演示的模拟电视和数字电视频谱图：如何判断是模拟还是数字电视？ 模拟信号以残留边带调幅方式频分复用传输,有明确的载波频率,不同频道的图像有不同的载波频率。模拟信号频谱为:每8MHz带宽即一个频道内,能量集中分布在图像载频上,在该载频附近有一个跳动的峰,为彩色副载波所在,再远一点(在8MHz内)还有一个峰,为伴音副载波的峰。 数字信号：一个数字频道的已调信号像一个抬高了的噪声平台, 均匀地平铺于整个带宽之内, 它的能量是均匀分布在整个限定带宽内的。 6.课堂演示GSM900上下行频谱图，CDMA下行频谱图，3G下行频谱图： GSM900上行：
GSM900下行：
CDMA下行： 3G下行：
7.该频谱仪能检测的频谱范围，是否能观察到WIFI、电磁炉、蓝牙等频谱？（请 分别说明，并指出其频率） 可以 该频谱仪能检测的频谱范围为9KHz—3GHz 所以，能够观察到：WIFI：2.4G 电磁炉：20KHz—30KHz 蓝牙：2.4G 网络参量测量演示实验 1矢量网络分析仪所测频段：300KHz—3GHz 2端口最大射频信号: 10DBM 3矢量网络分析仪为何要校准： 首先，仪器的硬件电路需要校正，即消除仪器分析的系统误差；其次，分析仪的测量精度很大程度上受分析仪外部附件的影响，测试的组成部分如连接电缆和适配器幅度和相位的变化会掩盖被测件的真实响应，必须通过用户校准去除这些附件的影响。 4默认校准和用户校准的区别： 默认校准通过网络分析仪的套包的一系列校准标准来完成，对系统误差进行校准；用户校准时校准标准由用户制定，由用户定义的标准来完成，用于对参考面等进行精确校准。 5使用矢量网络分析仪的注意事项： 1、检查电源： 分析仪加电前，必须确认供电电源插座的保护地线已经可靠接地； 2、供电电源要求： 为防止或减少由于多台设备通过电源产生的相互干扰，特别是大功率设备产生的尖峰脉冲干扰可能造成分析仪硬件的毁坏，最好用220V交流稳压电源为分析仪供电； 3、电源线的选择： 使用随机携带的电源线，更换电源线时，最好使用同类型的电源线；
电磁场与电磁波实验报告
实验一 静电场仿真 1．实验目的 建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。 2．实验仪器 计算机一台 3．基本原理 当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时，电场也就不随时间变化，这种电场称为静电场。 点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为 204q E r r πε= （r 是单位向量） （1-1） 真空中点电荷产生的电位为 04q r ?πε= （1-2） 其中，电场强度是矢量，电位是标量，所以，无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的，电场强度为 1221014n i n i i i q E E E E r r πε==+++=∑ （i r 是单位向量）（1-3） 电位为 121014n i n i i q r ????πε==+++=∑ （1-4） 本章模拟的就是基本的电位图形。 4．实验内容及步骤 （1） 点电荷静电场仿真 题目：真空中有一个点电荷-q ，求其电场分布图。
程序1: 负点电荷电场示意图 clear [x,y]=meshgrid(-10:1.2:10); E0=8.85e-12; q=1.6*10^(-19); r=[]; r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10)) m=4*pi*E0*r; m1=4*pi*E0*r.^2; E=(-q./m1).*r; surfc(x,y,E);
负点电荷电势示意图 clear [x,y]=meshgrid(-10:1.2:10); E0=8.85e-12; q=1.6*10^(-19); r=[]; r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10)) m=4*pi*E0*r; m1=4*pi*E0*r.^2; z=-q./m1 surfc(x,y,z); xlabel('x','fontsize',16) ylabel('y','fontsize',16) title('负点电荷电势示意图','fontsize',10)
北邮电磁场与电磁波实验报告
信息与通信工程学院 电磁场与电磁波实验报告 题目：校园信号场强特性的研究 姓名班级学号序号薛钦予2011210496 201121049621
一、实验目的 1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法； 2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律； 3.掌握在室内环境下场强的正确测量方法，理解建筑物穿透损耗的概念； 4.通过实地测量，分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系； 5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。 二、实验原理 1、电磁波的传播方式 无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。对于接受者，只有处在发射信号的覆盖区内，才能保证接收机正常接受信号，此时，电波场强大于等于接收机的灵敏度。因此基站的覆盖区的大小，是无线工程师所关心的。决定覆盖区的大小的主要因素有：发射功率，馈线及接头损耗，天线增益，天线架设高度，路径损耗，衰落，接收机高度，人体效应，接收机灵敏度，建筑物的穿透损耗，同播，同频干扰等。 电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。当电磁波传播遇到比波长大很多的物体时，发生反射。当接收机和发射机之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时，产生散射。散射波产生于粗糙表面，如小物体或其它不规则物体﹑树叶﹑街道﹑标志﹑灯柱。 2、尺度路径损耗 在移动通信系统中，路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。大尺度平均路径损耗：用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落，即定义为有效发射功率和平均接受功率之间的（dB）差值，根据理论和测试的传播模型，无论室内或室外信道，平均接受信号功率随距离对数衰减，这种模型已被广泛的使用。对任意的传播距离，大尺度平均路径损耗表示为： ()[]()() =+（式1） 010log/0 PL d dB PL d n d d 即平均接收功率为： ()[][]()()()[]() =--=- Pr010log/0Pr010log/0 d dBm Pt dBm PL d n d d d dBm n d d （式2）其中，定义n为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速度，d0为近地参考距离，d为发射机与接收机之间的距离。公式中的横杠表示给定值d的所有可能路径损耗的综合平均。坐标为对数－对数时，平均路径损耗或平均接收功率可以表示为斜率10ndB /10 倍程的直线。n依赖于特定的传播环境，例如在自由空间，n为2；当有阻挡物时，n比2大。