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国家专利产品专利号：ZL2009.2.0242919.6
国家专利产品
专利号：ZL2009.2.0242919.6
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JMX-JY系列
数字电磁波综合实验仪
实 验 指 导 书
成都市金明星科技有限公司
基础实验参考书
2005年由电子科技大学发明的本数字射频分析仪，凝聚电子科技大学数十年来对“电磁场与波”教学领域的积累，将电磁学计算公式多、学习理论抽象的、实验不直观的教学过程，通过磁电转换成可见光能量，通过观察光的亮度变化，巧妙地将复杂难教难学的电磁学理论，演变成对电磁波传波过程可视化研究性学习，使得学习者通过用本实验仪器具体的实践过程，快速建立起电磁波空间图像模型。
本实验仪器通过简单的实验过程观察，可定性理解电磁波传播特性，帮助学习者直观建立起电磁波传播过程的形象思维模型，从而拓展学习者对电磁波传播特性的深刻理解。本仪器通过感应器与微安表巧妙的连接后，通过感应器中感应电流的变化，可方便实现对电磁波传播特性进行定量的研究性学习。
一、JMX-JY-2S数字射频分析仪的组成（如图所示）
二、定性实验内容
实验一 位移电流验证实验实验目的
1、 了解认识无源感应器结构
2、 了解掌握JMX-JY数字射频分析仪的主要结构
3、 认识位移电流，理解位移电流产生的机理
4、 用无源感应器和金属线，自制半波对称阵子天线感应器
5、 用半波天线通过JMX-JY数字射频分析仪验证位移电流
实验器材
JMX-JY数字电磁波综合实验仪、金属丝、小改刀、感应器。
预习要求
1、 什么是位移电流？
2、 麦克斯韦方程中位移电流如何计算
3、 位移电流的方向如何确定
实验原理
电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比。我们从欧姆定律知道，点亮白炽灯灯需要能量，要有电荷在导体中做定性运动，点亮白炽灯需要有包括电源组成的闭合电路。实验过程，选用无源感应器，且没有形成闭合电路，当我们在空间发射电磁波时，且把我们已经做好了的半波天线感应器置放于电磁波中，由电磁波产生的交变电场就能够在半波天线感应器中产生一个电流，并点亮感应器中的白炽灯，变化电场相当于一种电流，能够输送和传递能量。
根据麦克斯韦的假设
1．变化的电场可等效于一种电流，而这个电流称为位移电流。
Id(t)=
d[Φ
dt d
(t)]
2、电流在产生磁场方面与传导电流等效，位移电流由变化的电场等效而产生。
实验内容
用金属丝制作线状天线体，（或用螺钉）固定在于感应器板两端，构成感应接收线天线。
将电源线插入主机背面的电源插座，打开电源开关。
将射频电缆一段与面板RF-out下的N型头可靠连接，另一段与天线的射频输入口（SMA中的A、B、C、D）中的一个端口可靠连接，未连接射频电缆的端口需用50欧姆电阻型负载短路封堵。
轻按下主机面板左下角的switch电源开关，打开主机，完成设备完成自检。
按下面板左上的TX发射按钮，电磁波通过天线向空间发射电磁波。
用手母子和食指，握住感应器板的两侧（手不要接触到金属丝），将感应器置放于距离多极化天线发射面15厘米以外，观察无源感应器变化；将感应器逐渐远离发射天线，观察感应器灯的明暗变化，记录观察现象，用电磁理论解释观察结果，并写出实验报告。
注意事项
按下TX按钮时，若感应器灯不亮，应立即停止发射，检查高频Ｎ头是
否对应连接牢固，发射天线是否接好，或请老师检查。否则会损坏机仪器。
测试感应器时，不能将感应灯靠近发射天线的距离太小，否则会烧毁感应灯。
（置于15cm以外，或视感应灯亮度而定）。
尽量减少按下TX按钮的时间，以免影响其它小组的测试准确性。
测试时尽量避免人员走动，以免人体反射影响测试结果。
报告要求
详细记录观察到的实验内容。
描述电磁波能量传递过程。
感应器中被点亮灯的电流是如何产生的，电磁理论是如何解释的。
对实验结果进行讨论分析。
实验二电磁波感应器的设计与制作
实验目的
、认识时变电磁场，理解电磁感应的原理和作用。
、通过电磁感应装置的设计，初步了解天线的特性及基本结构。
、理解掌握电磁波辐射原理。
实验器材
JMX-JY数字射频分析仪、金属丝
预习要求
、什么是法拉第电磁感应定律？
、什么是电偶极子？
、了解线天线基本结构及其特性
实验原理
随时间变化的电场要在空间产生磁场，同样，随时间变化的磁场也要在空间产生电场。电场和磁场构成了统一的电磁场的两个不可分割的部分。能够辐射电磁波的装置称为天线，用功
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