1） 研究電磁波的邊界條件實(shí)驗(yàn)；
2） 研究電磁波傳播路經(jīng)上遇到不同物質(zhì)的透射現(xiàn)象；
3） 通過試驗(yàn)加深對電磁波傳播特性的理解；
二、 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）垂直極化波垂直入射到水平縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
2）垂直極化波垂直入射到垂直縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
3）左旋圓極化波垂直入射到垂直縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
4）右旋圓極化波垂直入射到垂直縫隙導(dǎo)體平面的透射波；
5）垂直極化波垂直入射到超材料平面的透射波；
三、實(shí)驗(yàn)原理
當(dāng)電力線是垂直與寬邊的直線，磁力線是在水平面的閉合曲線。電力線可以由正電荷發(fā)出而終止于負(fù)電荷,也可以是閉合曲線，磁力線必須是閉合曲線，電力線與理想導(dǎo)體表面垂直，磁力線與理想導(dǎo)體表面平行，磁力線必須與電力線相鉸鏈，磁力線與電力線相正交，橫截面內(nèi)的電力線與磁力線與波的傳播方向構(gòu)成右手系，電力線或磁力線都是橫截面內(nèi)的平面曲線或直線。在縫隙導(dǎo)體平面的內(nèi)壁上,必須滿足電場切向分量和磁場法向分量等與0的邊界條件。
垂直極化波垂直入射到水平縫隙導(dǎo)體平面的透射波；由于滿足邊界條件可以點(diǎn)亮LED燈。垂直極化波垂直入射到垂直縫隙導(dǎo)體平面的透射波；電磁波被截止不滿足邊界條件LED不燈。
圖1垂直極化波垂直入射到垂直縫隙柵格平面
圖3垂直極化波垂直入射到水平縫隙柵格平面
圖4垂直極化波垂直入射到水平縫隙柵格平面
圖5電磁波的邊界條件實(shí)驗(yàn)垂直極化波垂直入射到水平縫隙柵格平面
電磁波入射到兩種不同媒質(zhì)的分界面
良導(dǎo)體被認(rèn)為是理想導(dǎo)體，理想導(dǎo)體內(nèi)部電場為零，導(dǎo)體的任何電荷只分布在表面，在媒質(zhì)2中
媒質(zhì)1邊界
，
，媒質(zhì)2邊界處
參考單位法線方向應(yīng)由媒質(zhì)2指向外的法線方向。面電荷為正，電場強(qiáng)度
垂直于導(dǎo)體表面且指向外，分界面上
，磁場強(qiáng)度和分界面相切，大小等于面電流密度，
。發(fā)射電場為垂直極化，垂直于導(dǎo)體表面，滿足邊界條件，導(dǎo)體板水平放置電場結(jié)構(gòu)不變，LED燈量度不變。
圖6 垂直極化電磁波導(dǎo)體板水平放置電場結(jié)構(gòu)不變
三、 實(shí)驗(yàn)步驟
1）用SMA連接電纜RF與極化天線口，將電磁波信號輸送到極化天線上。
2）將八木天線安裝到旋轉(zhuǎn)支架上，將其垂直放置，移動到距離發(fā)射天線80～90cm處。移動反射板，如圖所示，將接收八木天線安裝到支架上對準(zhǔn)來波方向，注意與反射電場極化匹配。
3）將垂直縫隙柵格平面金屬板放入收發(fā)天線中間，觀察LED燈是否被點(diǎn)亮。按下發(fā)射開關(guān)，此時電磁波發(fā)射出來，觀察LED燈是否被點(diǎn)亮，因?yàn)椴粷M足邊界條件LED燈不亮。
4)將水平水平縫隙柵格平面放入收發(fā)天線中間，觀察LED燈是否被點(diǎn)亮。
5)觀察LED燈是否被點(diǎn)亮，因?yàn)闈M足邊界條件LED燈亮。
6)發(fā)射天線垂直極化放置，將導(dǎo)體板水平放置在收發(fā)天線中間如圖6所示，電場垂直與平板。由于沒有改變原來的電磁場結(jié)構(gòu)，觀察LED燈點(diǎn)亮。
7)發(fā)射為圓極化波垂直入射到柵格平面觀察LED燈是否被點(diǎn)亮。
8)發(fā)射天線垂直極化放置，將導(dǎo)體板垂直放置在收發(fā)天線中間如，電場垂直與平板平行。由于改變原來的電磁場結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體平板激勵起表面電流，LED燈不亮。
五、注意事項(xiàng)
1.按下按鈕時，若沒有功率輸出，應(yīng)立即停止發(fā)射，檢查射頻電纜頭與儀器的接頭是否連接牢固，檢查射頻電纜小頭的SMA頭與天線的輸入端口是否牢固連接；用微安表測量時輸出接10dB衰減器防止微安表打表。防止空載工作燒壞微波放大器。
2.盡量減少按下按鈕的時間，以免影響其它小組的測試準(zhǔn)確性。
3.測試時盡量避免人員走動，以免人體反射影響測試結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)6、接收天線互耦實(shí)驗(yàn)
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1）研究接收二元天線陣互耦影響；二元或多元天線陣的輻射阻抗及方向系數(shù)的計(jì)算；
2）尋找二元天線陣互不影響的距離；天線陣各陣元饋電狀況分析性能分析；
二、 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1）垂直極化波垂直入射時二元天線陣互耦影響；
2）水平極化波垂直入射時二元天線陣互耦影響；
三、實(shí)驗(yàn)原理
這兩個單元天線的復(fù)功率分別為
二元陣總的復(fù)功率為
分別是1#天線和2#天線(在組陣情況下)的輻射電阻，二元陣總的輻射功率是二元陣總的輻射功率是
括弧中的第1、2項(xiàng)代表不存在互耦時的輻射功率，第3項(xiàng)顯然代表互耦帶來的附加輻射功率，
分別是1#天線和2#天線(在組陣情況下)的輻射電阻。
圖1接收天線互耦實(shí)驗(yàn)
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1）用SMA連接電纜RF與極化天線口，將電磁波信號輸送到極化天線上。
2）將八木天線安裝到旋轉(zhuǎn)支架上，將其垂直放置，移動到距離發(fā)射天線80～90cm處。
3）將兩個接收八木天線安裝到支架上對準(zhǔn)來波方向，注意與反射電場極化匹配。
4）將兩個接收八木天線距離H為8cm左右，觀察LED燈是否被點(diǎn)亮。距離太近由于耦合原因LED燈熄滅不亮。
5）按下發(fā)射開關(guān)，此時電磁波發(fā)射出來，觀察LED燈是否被點(diǎn)亮。
四、注意事項(xiàng)
1.按下按鈕時，若沒有功率輸出，應(yīng)立即停止發(fā)射，檢查射頻電纜頭與儀器的接頭是否連接牢固，檢查射頻電纜小頭的SMA頭與天線的輸入端口是否牢固連接；用微安表測量時輸出接10dB衰減器防止微安表打表。防止空載工作燒壞微波放大器。
2.盡量減少按下按鈕的時間，以免影響其它小組的測試準(zhǔn)確性。
3.測試時盡量避免人員走動，以免人體反射影響測試結(jié)果。