微波通信实验讲义gqxm.docx

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1、微波通信信实验讲讲义（试用版版）游佰强、徐徐伟明厦门大学学电子工工程系20044年3月月目录前 言言一、微波波分光仪概述二、微波波分光仪工作原理三、微波波分光仪仪系统成套性四、分光光仪的机机械结构的安装与调整五、分光光仪软件件安装六、分光光仪使用方法实验验一、反反射实验2单缝衍衍射实验3双缝干干涉实验验4迈迈克尔逊逊干涉实验5无损介介质介电电常数实验6偏振实实验7布拉格格衍射实实验8极极化波的的产生/检测9圆极极化波左左旋/右旋旋10圆极化化波反射射/折射111软件件的补充说说明七、保保修期限八、附附录前 言 随着现现代通信信技术的的迅猛发发展，了了解电磁磁波传播播特性、现现代射频频电路及及其

2、器件件的设计计方法已已经成为为电子工工程和通通信工程程领域的的一个重重要环节节。 此此实验教教程安排排上与传传统微波波技术实实验有较较大差异异，更强强调为现现代通信信技术及及微波射射频器件件设计技技术等服服务的工工程理念念。 本本微波通通信实验验教程的的安排上上是由浅浅入深的的让同学学们从电电磁波的的传输特特性如反反射、衍衍射、干干涉入手手，进而而探讨介介质对电电磁波传传播的影影响、电电磁波的的偏振特特性；介介绍传统统微波测测量线及及基本微微波器件件的工作作原理，包包括现代代蓝牙通通信等基基础知识识。 在在微波射射频技术术方面将将介绍美美国AWWR公司司的Miicroowavve OOffii

3、ce 设计软软件的基基本使用用方法，直直接与现现代工程程需求相相结合。 目前教教程和项项目仍在在不断完完善之中中，欢迎迎老师同同学们提提出宝贵贵意见，也也请同学学们访问问教学网网站2110.334.110.1115下下载有关关微波传传输线、圆圆图、微微带线等等现代仿仿真试验验内容，自自行加深深对课堂堂教学内内容的理理解。游佰强20033年3月月与厦门门大学一、微波分分光仪概述DH9226U型型微波分分光仪自自动测试试系统适适合于高高等院校校和中等等专业学学校做普普通物理理教学的的波动实实验。它它与DHH9266C型微微波分光光仪的不不同之处处是，其其单缝及及双缝板板的缝隙隙周围加加有微波波吸收

4、材材料，使使单缝及及双缝实实验曲线线更接近近本说明明书给出出的典型型数据；与DHH9266B型微微波分光光仪的不不同之处处是，为为便于计计算机显显示实验验结果，在在DH9926BB型微波波分光仪仪预留的的角度传传感器及及距离传传感器的的安装位位置安装装了相应应的角度度传感器器和距离离传感器器，用户户将DHH9266B型微微波分光光仪正确确连接DDH9226ADD型数据据采集仪仪及DHH11221B型型三厘米米固态信信号源后后，便可可通过UUSB传传输线直直接与计计算机联联机。我我们还根根据本套套系统的的实验内内容编制制了DHH9266U型微波波分光仪仪自动测测试系统统Winndowws版本本的

5、应用用软件，使使用户操操作简单单，实验验结果更更直观、明明显。DH9226ADD型数据据采集仪仪是专为为配合DDH9226B型型微波分分光仪使使用的计计算机采采集测试试仪器。数数据采集集仪根据据微波、电电磁场检检波原理理，采用用微电流流放大系系统，检检波信号号经过全全波整流流电路后后输出直直流信号号送A/D。AA/D为为通用型型8通道道12位位，A/D接收收检波后后的直流流信号，经经过多通通道选择择电路送送内置采采样保持持放大器器，使信信号在转转换期间间内保持持不变。由由光电传传感器提提供的场场地址定定位计数数脉冲，同同样送AA/D由由软件控控制计数数，按照照工业标标准完成成12位位模/数数转

6、换。 二二、微波波分光仪仪工作原理 微波虽虽然有许许多和无无线电波波不同的的地方，但但就电磁磁波的本本质来说说，仍然然具有波波动的某某些共同同特点，反反射、折折射、绕绕射、干干涉、偏偏振以及及能量传传递等方方面仍显显示出波波动的通通性。我我们正是是充分利利用它的的这一通通性，模模仿光学学实验的的基本方方法，开开展了下下列几个个极有意意义的实实验，以以培养学学生的基基本技能能和加深深对电磁磁波的认认识。三三、微波波分光仪仪系统成成套性DH9226U型型微波分分光仪自自动测试试系统主主要包含含DH9926BB型微波波分光仪仪、DHH9266AD型型数据采采集仪及及DH111211B型三三厘米固固态

7、信号号源三部部分。下下面分述述每部分分仪器的的成套性性： 1DDH9226B型型微波分分光仪的的成套性性序号名称数量1分度转台台12喇叭天线线（矩形形）23可变衰减减器14晶体检波波器15视频电缆缆 16反射板27单缝板18双缝板19半透射板板110模拟晶体体（模拟拟晶体及及支架）111读数机构构112支座113支柱414模片115技术说明明书12DHH9266AD型型数据采采集仪的的成套性性序号名称数量1主机12光栅33通道电缆缆线34USB电电缆线15保险丝管管（0.5A）26电源线17视频电缆缆 18配套光盘盘（含硬硬件驱动动、应用用软件、使使用说明明等）13DHH11221B型型三厘米

8、米固态信信号源的的成套性性 序号名称数量1主机12振荡器/隔离器器单元13技术说明明书14保险丝管管（0.5A，11A）各15电源线16技术说明明书1其中，DDH11121BB型三厘厘米固态态信号源源的三厘厘米固态态振荡器器发出的的信号具具有单一一的波长长（出厂厂时信号号调在=322.022mm上上），这这种微波波信号就就相当于于光学实实验中要要求的单单色光束束。 DH9926BB型微波波分光仪仪的喇叭叭天线的的增益大大约是220分贝贝，波瓣瓣的理论论半功率率点宽度度大约为为：H面面是200，E面面是166。当发发射喇叭叭口面的的宽边与与水平面面平行时时，发射射信号电电矢量的的偏损方方向是垂垂

9、直于水水平面的的；可变变衰减器器用来改改变微波波信号幅幅度的大大小，衰衰减器的的度盘指指示越大大，对微微波信号号的衰减减也越大大；晶体体检波器器可将微微波信号号变成直直流信号号或低频频信号（当当微波信信号幅度度用低频频信号调调制时）。当以上这这些元件件连接时时，各波波导端应应对齐。如如果连接接不正确确，则信信号传输输可能受受破坏。四四、机械械结构的安装与调整本DH9926BB型微波波分光仪仪分度转转台的安安装与调调整已经经完成， 并放置置在每位位同学的的实验桌桌上，请请同学们们自行熟熟悉仪器器， 不不要随意意改动设设置。DH11121BB型三厘厘米固态态信号源源的安装装在DH9926BB型微波

10、波分光仪仪喇叭天天线的可可变衰减减器上。如要改变参数，请参照波长表设定。注意：开机前先不要按振荡器的连线（取下“输出”）插座，打开电源，状态选“等幅”，电压表应指在12V，检查电流应洁净于零。=表示电源工作正常。为了防止意外，应关断电源后在重新连接线，再打开电源，此时信号源可以正常工作。DH9226ADD型数据据采集仪仪配套的的三个光光栅分别别安装在在DH9926BB型微波波分光仪仪的预留留的相应应位置上上。然后后将视频频电缆的的两端分分别接在在DH9926AAD型数数据采集集仪的检检波输入入和DHH9266B型微微波分光光仪的接接收喇叭叭天线连连接的检检波器插插座上。最最后根据据每个实实验的

11、不不同内容容，将通通道电缆缆线的两两端分别别连接到到光栅和和数据采采集仪的的相应通通道输入入口上。五五、软件件安装应用软件件已经安安装在电电脑的CC盘，请请参照相相关实验验项目选选择运行行。开始所有有程序DDH9226型微微波分光光仪自动动测试系系统ussb-ddbg六六、实验验内容及及使用方法本实验系系统主要要可以完完成七个个典型的的波动实实验。同同学们如如果感兴兴趣也可可根据情情况或再再增加适适当的附附件做更更多的实实验。例例如演示示台上有有DH3300003型栅栅网组件件与本系系统组合合使用时时，满足足相应的的条件就就可得到到线极化化、圆极极化和椭椭圆极化化的电磁磁波，通通过三种种极化波

12、波的产生生、检测测，可以以了解电电波极化化的概念念；选用用DH3300002型极极化天线线组件与与本系统统组合使使用时，可可用于多多种电磁磁波实验验，产生生圆极化化波，实实现圆极极化波反反射和折折射特性性的实验验等等。实实验一 反射实验： 电磁波波在传播播过程中中如遇到到障碍物物，必定定要发生生反射，本本处以一一块大的的金属板板作为障障碍物来来研究当当电磁波波以某一一入射角角投射到到此金属属板上所所遵循的的反射定定律，即即反射线线在入射射线和通通过入射射点的法法线所决决定的平平面上，反反射线和和入射线线分居在在法线两两侧，反反射角等等于入射射角，实实验中测测定的角角度除22即为该该角度。 1）

13、系系统构建建指南：图13 反射实验系统构建建时，如如图133，开启启DH111211B型三三厘米固固态信号号源。DDH9226B型型微波分分光仪的的两喇叭叭口面应应互相正正对，它它们各自自的轴线线应在一一条直线线上，指指示两喇喇叭位置置的指针针分别指指于工作作平台的的0-1180刻刻度处。将将支座放放在工作作平台上上，并利利用平台台上的定定位销和和刻线对对正支座座，拉起起平台上上四个压压紧螺钉钉旋转一一个角度度后放下下，即可可压紧支支座。反反射全属属板放到到支座上上时，应应使金属属板平面面与支座座下面的的小圆盘盘上的990-90这对对刻线一一致，这这时小平平台上的的0刻度就就与金属属板的法法线

14、方向向一致。将将DH9926AAD型数数据采集集仪提供供的USSB电缆缆线的两两端根据据具体尺尺寸分别别连接到到数据采采集仪的的USBB口和计计算机的的USBB口，此此时，DDH9226ADD型数据据采集仪仪的USSB指示示灯亮（蓝蓝色），表表示已连连接好。然然后打开开DH9926AAD型数数据采集集仪的电电源开关关，电源源指示灯灯亮（红红色），将将数据采采集仪的的通道电电缆线两两端分别别连接到到DH9926BB型微波波分光仪仪分度转转台底部部的光栅栅通道插插座和数数据采集集仪的相相应通道道口上（本本实验应应用软件件默认为为通道11）。最最后，察察看DHH11221B型型三厘米米固态信信号源的

15、的“等幅”和“方波”档的设设置，将将DH9926AAD型数数据采集集仪的“等幅/方波”设置按按钮等同同于DHH11221B型型三厘米米固态信信号源的的设置。图14 启动界面转动微波波分光仪仪的小平平台，使使固定臂臂指针指指在某一一刻度处处，这刻刻度数就就是入射射角度数数，然后后转动活活动臂在在DH9926AAD型数数据采集集仪的表表头上找找到一最最大指示示，此时时微波分分光仪的的活动臂臂上的指指针所指指的刻度度就是反反射角度度数。如如果此时时表头指指示太大大或太小小，应调调整微波波分光仪仪微波系系统中的的可变衰衰减器或或晶体检检波器，使使表头指指示接近近满量程程做此项项实验。入射角最好取30至

16、65之间，因为入射角太大或太小接收喇叭有可能直接接收入射波。做这项实验时应注意系统的调整和周围环境的影响。（典型参考实验数据：入射30/65反射29.5/62）2）软件件指南：图16 “建议”提示框图15 系统主菜单运行应用用软件，出出现如下下启动界界面（如如图144）。在在启动界界面上点点击“进入”按钮，进进入系统统“主菜单单”，选择择菜单项项“微波物物理实验验”（如图图15），您您可看到到十个子子菜单项项。单击击第一个个子菜单单项“反射实实验”，屏幕幕上会出出现“建议” 提示示框（如如图166），这这是应用用软件根根据实验验内容建建议您选选择的“采集点点数”和“脉冲通通道”，单击击“OK”

17、按钮，进进入“输入采采集参数数”界面（见见图177），建建议采用用我们推推荐的“采集点点数和通通道号”，这样样有利于于更好观观察采集集过程及及处理数数据。如如果您未未做选择择直接点点击了“试采集集”或“正式采采集”按钮，“采集点点数和通通道号”则按照照我们建建议的默默认值“采集点点数为1120，通通道号为为 1”选择。在在您选择择好“采集点点数和通通道号”后，DHH9266AD型型数据采采集仪相相应通道道指示灯灯亮（绿绿色），软软件进入入采集过过程界面面。图17 输入采集参数如果您想想预览一一下采集集过程，您您可点击击“试采集集”按钮，屏屏幕上便便会出现现“试采集集界面”（如图图18）。“试采

18、集”的采集过程界面比“正式采集”过程界面简单，图18 试采集界面功能键很很少，不不对采集集数据进进行处理理，相应应的功能能键与“正式采采集”采集过过程界面面中的功功能按钮钮功能相相同，此此处不再再赘述，仅仅讲解“正式采采集”采集过过程界面面的功能能按钮使使用及实实验结果果处理。注：如果果您先点点击了“试采集集”按钮进进行了试试采集，退退出“试采集集”采集过过程界面面后，您您要开始始“正式采采集”之前，务务必要把把实验装装置恢复复到本实实验的初初始状态态，方可可继续进进行“正式采采集”工作！否则会会对实验验结果引引入很大大的误差差！图19 正式采集界面 当当点击“正式采采集”按钮，屏屏幕上便便会

19、出现现正式采采集过程程图20 “是否保存”界面界面（如如图199）。“采集过过程”界面中中，“绘图框框”内显示示以采集集点数为为横坐标标、电压压值为纵纵坐标的的坐标轴轴。此时时，察看看小平台台，固定定臂指针针指在某某一角度度处，这这角度数数就是入入射角，将将入射角角度的值值填入绘绘图框下下方的“需要您您输入的的参数”中“入射角角”一栏中中，以便便采集结结束后计计算“反射角角”图21 提示框的值。如如果您此此时点击击“开始采采集”按钮，屏屏幕上会会出现“是否保保存？”界面（如如图200），如如果您是是首次采采集，请请单击“开始新新的采集集按钮”。如果果您刚刚刚已进行行了采集集工作，您您就要考考虑

20、是否否对刚刚刚的采集集过程进进行保存存，若保保存，请请单击“保存”按钮；若不保保存，请请单击“开始新新的采集集”按钮。图22 采集示例如果您刚刚刚选择择了“开始新新的采集集”，屏幕幕上便会会出现一一个提示示框（如如图211），提提示您当当前要进进行的操操作 。单单击“OK”按钮，开开始实时时采集信信号变化化并绘图图。采集集过程中中，DHH9266AD型型数据采采集仪的的USBB指示灯灯连续闪闪动（蓝蓝色），表表示采集集过程正正在继续续。应用用软件屏屏幕上的的信号灯灯颜色也也随着实实验的继继续进行行红色、绿绿色切换换。您需需要顺时时针匀速速转动DDH9226B型型微波分分光仪的的活动臂臂，随着着

21、活动臂臂的移动动，采集集点数依依次增加加，当您您停止移移动活动动臂，绘绘图框会会保持原原来的状状态直到到您再次次开始移移动活动动臂。这这个过程程中，您您便可在在绘图框框中实时时观察到到信号变变化（如如图222）。当当采集过过程中的的已采集集的脉冲冲变化等等于您在在进入采采集过程程界面之之前设定定的采集集点数时时，屏幕幕上会出出现“此次采采集完毕毕”的采集集结束提提示框。如如果您想想对采集集过程中中可以求求得的参参数有所所了解，请请点击采采集界面面中的“计算结结果”按钮，如如果您未未输入需需要您输输入的参参数，屏屏幕上会会出现“请输入入入射角角”的警告告提示框框。您重重新输入入入射角角后，再再次

22、按下下“计算结结果”按钮，系系统软件件会根据据您提供供的已知知量及采采集过程程中的数数据，将将本图25 计算结果示例实验验待求参参数理论论值和根根据实际际采集过过程处理理得到的的参数“反反射角”的值分分别显示示在屏幕幕的“参数理理论值”及“经采集集求得的的参数”框内（见见图255）。图27 保存数据对话框采集结束束后，如如果您想想对采集集的数据据进行保保存，点点击“保存数数据”按钮，屏屏幕上首首先出现现“将采集集过程保保存成数数据文件件”的提示示框（见见图266），单单击“OK”后，出出现“保存数数据对话话框”（见图图27），默默认存储储路径为为本软件件安装的的根目录录，输入入数据文文件名，点

23、点击“保存”按钮，文文件即按按照您所所输入的的文件名名，以“.txxt”为扩展展名将采采集数据据保存成成文本文文件。图28 打印对话框采集结束束后，如如果您想想对采集集过程中中所描绘绘图形进进行打印印，点击击“打印”按钮，屏屏幕上首首先出现现“打印”对话框框（如图图28）。在在“Priinteer IInfoo”栏中，“Namme:” 项中中显示的的是当前前与计算算机相连连的默认认打印机机型号，可可以点击击“Prooperrtiees”按钮对对打印机机属性进进行设置置（如图图29），属属性页中中包含对对打印机机所用纸纸张等属属性的设设置，进进行设置置或使用用默认设设置后，单单击“确定”或“取消

24、”按钮，退退出属性性页。然然后将“Priint to fille”复选框框选中选选项去掉掉（如图图30），如如果选中中，则不不通过打打印机输输出，而而是将图图形信息息保存成成文件。接接着对“Graaphiics Opttionns”栏中的的图形输输出的“Widdth” （宽宽度）、“Height”（高度）、“Horizontal offset”（水平偏移）和“Vertical图29 打印机属性设置在采集过过程中，如如果您点点击了“终止采采集”按钮，本本次采集集即被终终止，但但在这个个过程中中，您所所采集到到的数据据未必能能对通过过本实验验可求得得的参数数进行准准确计算算，如果果您不想想了解计计

25、算结果果，您便便可终止止采集过过程，屏屏幕上会会出现“此次采采集完毕毕”的采集集结束提提示框（如如图233）。图30 复选框设置 采集过过程停止止后，绘绘图框中中仍显示示刚刚进进行的采采集过程程，如果果您再次次开始采采集工作作，绘图图框上的的绘图线线条会以以有别于于上次采采集过程程的线条条颜色显显示（如如果上次次绘图线线条为红红色，则则此次绘绘图线条条为蓝色色，反之之亦然）。如如果您认认为重新新开始采采集过程程需要清清除原绘绘图区域域信息，重重新显示示采集过过程，您您可点击击“清屏”按钮，绘绘图框恢恢复到初初始状态态。 如果您您认为应应该开始始新的工工作或适适当休息息一下，您您可点击击“离开”

26、按钮，屏屏幕回到到系统主主菜单界界面（如如图155）。 实实验二、单缝衍射实验：a图31 单缝衍射原理如下图（图图31）所所示，当当一平面面波入射射到一宽宽度和波波长可比比拟的狭狭缝时，就就要发生生衍射的的现象。在在缝后面面出现的的衍射波波强度并并不是均均匀的，中中央最强强，同时时也最宽宽。在中中央的两两侧衍射射波强度度迅速减减小，直直至出现现衍射波波强度的的最小值值，即一一级极小小，此时时衍射角角为，其其中是波波长，是是狭缝宽宽度。两两者取同同一长度度单位，然然后，随随着衍射射角增大大，衍射射波强度度又逐渐渐增大，直直至出现现一级极极大值，角角度为：。图32 单缝衍射实验布置1）系统统构建指

27、指南：系统构建建时，如如图322，开启启DH111211B型三三厘米固固态信号号源。首首先需要要调整DDH9226B型型微波分分光仪单单缝衍射射板的缝缝宽，当当该板放放到支座座上时，应应使狭缝缝平面与与支座下下面的小小圆盘上上的900-900刻线一一致。转转动小平平台使固固定臂的的指针在在小平台台的1880刻度度处，此此时小平平台的00刻度就就是狭缝缝平面的的法线方方向。这这时调整整信号电电平使DDH9226ADD型数据据采集仪仪表头指指示接近近满刻度度。根据据微波波波长和缝缝宽算出出一级极极小和一一级极大大的衍射射角，并并与实验验曲线上上求得的的一级极极小和极极大的衍衍射角进进行比较较。此实

28、验曲曲线的中中央较平平，甚至至还有稍稍许的凹凹陷，这这可能是是由于衍衍射板还还不够大大之故，但但这对实实验结果果影响并并不明显显。将DDH9226ADD型数据据采集仪仪提供的的USBB电缆线线的两端端根据具具体尺寸寸分别连连接到数数据采集集仪的UUSB口口和计算算机的UUSB口口，此时时，DHH9266AD型型数据采采集仪的的USBB指示灯灯亮（蓝蓝色），表表示已连连接好。然然后打开开DH9926AAD型数数据采集集仪的电电源开关关，电源源指示灯灯亮（红红色），将将数据采采集仪的的通道电电缆线两两端分别别连接到到DH9926BB型微波波分光仪仪分度转转台底部部的光栅栅通道插插座和数数据采集集仪

29、的相相应通道道口上（本本实验应应用软件件默认为为通道11）。最最后，察察看DHH11221B型型三厘米米固态信信号源的的“等幅”和“方波”档的设设置，将将DH9926AAD型数数据采集集仪的“等幅/方波”设置按按钮等同同与DHH11221B型型三厘米米固态信信号源的的设置。（工作状态：“等幅”档） 2）软软件指南南：本实验在在软件运运行过程程中出现现的界面面和提示示窗口均均与上述述“反射实实验”类似，相相似之处处不再使使用具体体图片说说明，不不同之处处继续引引用图片片说明。图33 “建议”提示框如果当前前界面为为系统“主菜单单”，即选选择菜单单项“微波物物理实验验”的第二二个子菜菜单项“单缝衍

30、衍射实验验”，会出出现“建议” 提示示框（如如图333），这这是应用用软件根根据实验验内容建建议您选选择的“采集点点数”和“脉冲通通道”，单击击“OK”按钮，进进入“输入采采集参数数”界面，建建议采用用我们推推荐的“采集点点数和通通道号”，这样样有利于于更好观观察采集集过程及及处理数数据。如如果您未未做选择择直接点点击了“试采集集”或“正式采采集”按钮，“采集点点数和通通道号”则按照照我们建建议的默默认值“采集点点数为660，通通道号为为 1”选择。在您选选择好“采集点点数和通通道号”后，DHH9266AD型型数据采采集仪相相应通道道指示灯灯亮（绿绿色），软软件进入入采集过过程界面面。如果当前

31、前界面不不是系统统“主菜单单”，切换换到系统统“主菜单单”界面后后，按照照上述操操作进行行即可。如如果您想想预览一一下采集集过程，您您可点击击“试采集集”按钮，“试采集集”的采集集过程界界面比“正式采采集”过程界界面简单单，功能能键很少少，不对对采集数数据进行行处理，相相应的功功能键与与“正式采采集”采集过过程界面面中的功功能按钮钮功能相相同，此此处不再再赘述，仅仅讲解“正式采采集”采集过过程界面面的功能能按钮使使用及实实验结果果处理。 注：如果果您先点点击了“试采集集”按钮进进行了试试采集，退退出“试采集集”采集过过程界面面后，您您要开始始“正式采采集”之前，务务必要把把实验装装置恢复复到本

32、实实验的初初始状态态，方可可继续进进行“正式采采集”工作！否则会会对实验验结果引引入很大大的误差差！当点击“正式采采集”按钮，屏屏幕上便便会出现现正式采采集过程程界面（如如图344）。图34 正式采集界面“采集过过程”界面中中，“绘图框框”内显示示以采集集点数为为横坐标标、电压压值为纵纵坐标的的坐标轴轴。此时时，察看看单缝宽宽度和微微波波长长，将其其值填入入绘图框框下方的的“需要您您输入的的参数”中“单缝宽宽度”和“微波波波长”相应栏栏中，以以便采集集结束后后计算“1级极极小衍射射角”和“1级极极大衍射射角”的值。如如果您此此时点击击“开始采采集”按钮，屏屏幕上会会出现“是否保保存？”界面，如

33、如果您是是首次采采集，请请单击“开始新新的采集集按钮”。如果果您刚刚刚已进行行了采集集工作，您您就要考考虑是否否对刚刚刚的采集集过程进进行保存存，若保保存，请请单击“保存”按钮；若不保保存，请请单击“开始新新的采集集”按钮。如果您刚刚刚选择择了“开始新新的采集集”，屏幕幕上便会会出现一一个提示示框，提提示您当当前要进进行的操操作 。单单击“OK”按钮，开开始实时时采集信信号变化化并绘图图。采集集过程中中，DHH9266AD型型数据采采集仪的的USBB指示灯灯连续闪闪动（蓝蓝色），表表示采集集过程正正在继续续。应用用软件屏屏幕上的的信号灯灯颜色也也随着实实验的继继续进行行红色、绿绿色切换换。您需

34、需要顺时时针或逆逆时针（但但只能沿沿一个方方向）匀匀速转动动DH9926BB型微波波分光仪仪的活动动臂，随随着活动动臂的移移动，采采集点数数依次增增加，当当您停止止移动活活动臂，绘绘图框会会保持原原来的状状态直到到您再次次开始移移动活动动臂。这这个过程程中，您您便可在在绘图框框中实时时观察到到信号变变化。当当采集过过程中的的已采集集的脉冲冲变化等等于您在在进入采采集过程程界面之之前设定定的采集集点数时时，屏幕幕上会出出现“此次采采集完毕毕”的采集集结束提提示框。如如果您想想对采集集过程中中根据采采集得到到的数据据可以求求得的参参数有所所了解，请请点击正正式采集集界面中中的“计算结结果”按钮，如

35、如果您未未输入需需要您输输入的“单缝宽宽度”和“微波波波长”参数，切切记这两两个参数数的单位位默认为为“厘米”。屏幕上上会出现现“请输入入参数”的警告告提示框框（如图图35）。重重新输入入入射角角后，再再次按下下“计算结结果”按钮，系系统软件件会根据据您提供供图35 警告提示框的已知量量及采集集过程中中的数据据，将本本实验待待求参数数理论值值和根据据实际采采集过程程处理得得到的参参数“1级级极小衍衍射角”和“1级极极大衍射射角”参数的的值分别别显示在在屏幕的的“参数理理论值”及“经采集集求得的的参数”框内（如如图366）。图36 计算结果示例采集结束束后，如如果您想想对采集集的数据据进行保保存

36、，点点击“保存数数据”按钮，屏屏幕上首首先出现现“将采集集过程保保存成数数据文件件”的提示示框，单单击“OK”后，出出现“保存数数据对话话框”，默认认存储路路径为本本软件安安装的根根目录，输输入数据据文件名名，点击击“保存”按钮，文文件即按按照您所所输入的的文件名名，以“.txxt”为扩展展名将采采集数据据保存成成文本文文件。 在采集集过程中中，如果果您点击击了“终止采采集”按钮，本本次采集集即被终终止，但但在这个个过程中中，您所所采集到到的数据据未必能能对通过过本实验验可求得得的参数数进行准准确计算算，如果果您不想想了解计计算结果果，您便便可终止止采集过过程，屏屏幕上会会出现“此次采采集完毕

37、毕”的采集集结束提提示框。采集过程程停止后后，绘图图框中仍仍显示刚刚刚进行行的采集集过程，如如果您再再次开始始采集工工作，绘绘图框上上的绘图图线条会会以有别别于上次次采集过过程的线线条颜色色显示（如如果上次次绘图线线条为红红色，则则此次绘绘图线条条为蓝色色，反之之亦然）。如如果您认认为重新新开始采采集过程程需要清清除原绘绘图区域域信息，重重新显示示采集过过程，您您可点击击“清屏”按钮，绘绘图框恢恢复到初初始状态态。实实验三、双缝干涉实验：baa如下图（图图37）所所示，当当一平面面波垂直直入射到到一金属属板的两两条狭缝缝上，则则每一条条狭缝就就是次级级波波源源。由两两缝发出出的次级级波是相相干

38、波，因因此在金金属板的的后面空空间中，将将产生干干涉现象象。当然然，光通通过每个个缝也有有衍射现现象。因因此本实实验将是是衍射和和干涉两两者结合合的结果果。为了了主要研研究来自自双缝的的两束中中央衍射射波相互互干涉的的结果，这这里设为为双缝的的间距，仍为缝宽，接近波长，例如：，图 37双缝干涉原理，这时单单缝的一一级极小小衍射角角接近553度。因因此取较较大的，则则干涉强强度受单单缝衍射射的影响响小；反反之，当当较小时时，干涉涉强度受受单缝衍衍射影响响大。干干涉加强强的角度度为：，式式中；干干涉减弱弱的角度度为：，式式中，。本本演示实实验中，我我们只对对1级极极大干涉涉角和00级极小小干涉角角

39、做了讨讨论。当当取不同同的值，实实验结果果可通过过采集过过程表达达出来，此此处不再再赘述。 1）系系统构建建指南：系统布置置同单缝缝衍射实实验布置置，如图图38，仅仅将DHH9266B型微微波分光光仪小平平台上的的单缝衍衍射板用用双缝干干涉板代代替。调调整过程程也相同同。将DH9926AAD型数数据采集集仪提供供的USSB电缆缆线的两两端根据据具体尺尺寸分别别连接到到数据采采集仪的的USBB口和计计算机的的USBB口，此此时，DDH9226ADD型数据据采集仪仪的USSB指示示灯亮（蓝蓝色），表表示已连连接好。然然后打开开DH9926AAD型数数据采集集仪的电电源开关关，电源源指示灯灯亮（红红

40、色），将将数据采采集仪的的通道电电缆线两两端分别别连接到到DH9926BB 图388 双缝缝衍射实实验型微波分分光仪分分度转台台底部的的光栅通通道插座座和数据据采集仪仪的相应应通道口口上（本本实验应应用软件件默认为为通道11）。最最后，察察看DHH11221B型型三厘米米固态信信号源的的“等幅”和“方波”档的设设置，将将DH9926AAD型数数据采集集仪的“等幅/方波”设置按按钮等同同与DHH11221B型型三厘米米固态信信号源的的设置。由于干涉涉板横向向尺寸小小，所以以当取得得较大时时，为了了避免接接收喇叭叭直接收收到发射射喇叭的的发射波波或通过过板的边边缘过来来的波，活活动臂的的转动角角度

41、应尽尽量小些些。 2）软软件指南南： 软件操操作也与与单缝衍衍射实验验操作基基本相同同，如果果当前界界面为系系统“主菜单单”，选择择菜单项项“微波物物理实验验”的第三三个子菜菜单项“双缝干干涉实验验”。采集集过程中中，您需需要顺时时针或逆逆时针（但但只能沿沿一个方方向）匀匀速转动动DH9926BB型微波波分光仪仪的活动动臂，随随着活动动臂的移移动，采采集点数数依次增增加，当当您停止止移动活活动臂，绘绘图框会会保持原原来的状状态直到到您再次次开始移移动活动动臂。不不同之处处是在您您已完成成采集过过程后，如如果您想想对采集集过程中中“双缝干干涉实验验”根据采采集到的的数据可可以求得得的参数数有所了

42、了解，请请在绘图图框下方方的“需要您您输入的的参数”一栏中中分别输输入“缝宽度度”和“微波波波长”及“缝间距距”三个参参数的值值，切记记这三个个参数的的单位默默认为“厘米”。而后，当当您按下下“计算结结果”按钮，系系统软件件会根据据您提供供的已知知量及采采集过程程中的数数据，将将本实验验待求参参数理论论值和根根据实际际采集过过程处理理得到的的参数“11级极大大干涉角角”和“0级极极小干涉涉角”的值分分别显示示在屏幕幕的“参数理理论值”及“经采集集求得的的参数”框内。实验四、迈克尔逊干涉实验：B（可移反射板）发射喇叭接收喇叭A（固定反射板） 如下图图（图339）所所示，在在平面波波前进的的方向上

43、上放置成成45度度的半透透射板，将将入射波波分成两两束波，一一束被反反射沿方方向传播播，另一一束被折折射沿方方向传播播。后由由于、方向上上全反射射板的作作用，两两列波就就再次回回到半透透射板，又又分别经经同样的的折射和和反射，最最后到达达接收喇喇叭处。于于是接收收喇叭收收到两束束同频率率，振动动方向一一致的两两列波。如如果这两两列波的的相位相相差为的的整数倍倍，则干干涉加强强；当相相位相差差为的奇奇数倍时时，干涉涉减弱。因因此在方方向上放放一固定定的全反反射板，让让方向的的全反射射板可移移动，当当表头指指示从一一次极小小变到又又一次极极小时，方向的反射板就移动（为波长）的距离因此由这个距离就可

44、求得平面波的波长。图39 迈克尔尔逊干涉涉原理1） 系统构建建指南：图40 迈克尔逊干涉布置 如图440，使使DH9926BB型微波波分光仪仪两喇叭叭口面互互成900度，半半透射板板与两喇喇叭轴线线互成445度，将将读数机机构通过过它本身身上带有有的两个个螺钉旋旋入底座座上相应应的旋孔孔，使其其固定在在底座上上。然后后，在读读数机构构和平台台上分别别插上全全反射板板，使固固定的全全反射板板的法线线与接收收喇叭的的轴线一一致，可可移动的的全反射射板的法法线与发发射喇叭叭轴线一一致。将将DH9926AAD型数数据采集集仪提供供的USSB电缆缆线的两两端根据据具体尺尺寸分别别连接到到数据采采集仪的的

45、USBB口和计计算机的的USBB口，此此时，DDH9226ADD型数据据采集仪仪的USSB指示示灯亮（蓝蓝色），表表示已连连接好。然然后打开开DH9926AAD型数数据采集集仪的电电源开关关，电源源指示灯灯亮（红红色），将将数据采采集仪的的通道电电缆线两两端分别别连接到到DH9926BB型微波波分光仪仪读数机机构的光光栅通道道插座和和数据采采集仪的的相应通通道口上上（本实实验应用用软件默默认为通通道2）。最后，察看DH1121B型三厘米固态信号源的“等幅”和“方波”档的设置，将DH926AD型数据采集仪的“等幅/方波”设置按钮等同与DH1121B型三厘米固态信号源的设置。实验时，将将可移动动的

46、全反反射板移移到读数数机构的的20刻刻度一端端，在此此附近测测出一个个极小幅幅度的位位置，然然后沿读读数机构构70刻刻度的一一端旋转转读数机机构上的的手柄使使可移动动的全反反射板随随之匀速速移动，从从DH9926AAD型数数据采集集仪表头头上测出出个极小小幅度值值，同时时从读数数机构上上得到相相应的位位移读数数，从而而求得可可移动的的全反射射板的移移动距离离为，根根据上述述实验原原理，求求得波长长。 2）软软件指南南： 软件操操作也与与上述三三个实验验操作基基本相同同，不同同的地方方有如下下几点： a)如如果当前前界面为为系统“主菜单单”，选择择菜单项项“微波物物理实验验”的第四四个子菜菜单项

47、“迈克尔尔逊干涉涉实验”，屏幕幕上会出出现“建议采采集点数数”和“建议采采集通道道”提示框框，单击击“OK”按钮，进进入“采集点点数和通通道选择择”界面，您您可根据据之前的的提示信信息选择择“采集点点数和通通道号”。值得得一提的的是此处处的选择择的“通道号号及采集集点数”与上述述三个实实验的脉脉冲通道道及采集集点数差差别很大大，最好好按照提提示信息息选择，否否则就不不能采集集到理想想的实验验数据并并得到准准确的实实验结果果。采集集过程中中，从DDH9226B型型微波分分光仪读读数机构构20刻刻度一端端沿读数数机构770刻度度的一端端旋转读读数机构构上的手手柄，使使可移动动的全反反射板随随之匀速速移动。 b)在在您已完完成采集集过程后后，如果果您想对对采集过过程中“迈克尔尔逊干涉涉实验