[發(fā)明專利]一種電磁場(chǎng)與電磁波的實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110491325.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN113160673B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔維新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽(yáng)陽(yáng)

本發(fā)明涉及了一種電磁場(chǎng)與電磁波的實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)裝置包括拋物面反射器、微波饋源及帶有微波吸收材料的測(cè)試標(biāo)尺；所述微波饋源設(shè)置在所述拋物面反射器的焦點(diǎn)位置；所述微波饋源用于向所述拋物面反射器發(fā)射微波信號(hào)；所述測(cè)試標(biāo)尺設(shè)置在所述拋物面反射器的反射方向上，所述測(cè)試標(biāo)尺用于吸收所述拋物面反射器反射的微波信號(hào)，采用拋物面反射器使微波信號(hào)沿著特定方向傳輸，采用測(cè)試標(biāo)尺對(duì)微波信號(hào)進(jìn)行吸收，減少了電磁場(chǎng)與電磁波的實(shí)驗(yàn)裝置周圍的電磁輻射。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電磁場(chǎng)與電磁波的實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

大多數(shù)高校開設(shè)的電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)課程，基本沿用了中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201594344U于2010年9月29日公開的電磁波教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置的類似實(shí)驗(yàn)裝置，雖然電子科技大學(xué)學(xué)位論文于2012年5月公開的電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)教學(xué)智能平臺(tái)研發(fā)對(duì)同類實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)和完善，但并沒(méi)有做出本質(zhì)性的改變。同類實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置普遍存在產(chǎn)生電磁輻射較強(qiáng)的情況，在缺少防護(hù)設(shè)施的條件下，對(duì)參與實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)生身體無(wú)疑存在較大的傷害。圖1是現(xiàn)有電磁場(chǎng)與電磁波實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置周圍的電磁輻射實(shí)際測(cè)試結(jié)果為：當(dāng)微波信號(hào)頻率為3GHz、發(fā)射功率為30dBm時(shí)，M點(diǎn)的平均電場(chǎng)強(qiáng)度為38V/M，平均磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.32μT，P點(diǎn)的平均電場(chǎng)強(qiáng)度為36V/M，平均磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.65μT，與此同時(shí)，可以還看到隨著測(cè)試距離的增加，平均電場(chǎng)強(qiáng)度和平均磁感應(yīng)強(qiáng)度并沒(méi)有減弱的趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置周圍的電磁輻射會(huì)對(duì)做實(shí)驗(yàn)的師生的身體有一定的影響，如何減少電磁場(chǎng)與電磁波的實(shí)驗(yàn)裝置周圍的電磁輻射成為一個(gè)亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電磁場(chǎng)與電磁波的實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法，以減少電磁場(chǎng)與電磁波的實(shí)驗(yàn)裝置周圍的電磁輻射。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種電磁場(chǎng)與電磁波的實(shí)驗(yàn)裝置，所述實(shí)驗(yàn)裝置包括拋物面反射器、微波饋源及帶有微波吸收材料的測(cè)試標(biāo)尺；

所述微波饋源設(shè)置在所述拋物面反射器的焦點(diǎn)位置；所述微波饋源用于向所述拋物面反射器發(fā)射微波信號(hào)；

所述測(cè)試標(biāo)尺設(shè)置在所述拋物面反射器的反射方向上，所述測(cè)試標(biāo)尺用于吸收所述拋物面反射器反射的微波信號(hào)。

可選的，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括兩個(gè)反射面和光源；

兩個(gè)所述反射面分別豎直設(shè)置在所述拋物面反射器的內(nèi)壁邊緣與內(nèi)壁邊緣的水平方向直徑的兩個(gè)交點(diǎn)位置；

所述光源設(shè)置在所述拋物面反射器的焦點(diǎn)位置，所述光源用于向兩個(gè)所述反射面發(fā)射光信號(hào)；

兩個(gè)所述反射面反射的光信號(hào)照射到所述測(cè)試標(biāo)尺上；實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)調(diào)整所述測(cè)試標(biāo)尺的位置使兩個(gè)所述反射面反射的光信號(hào)照射到所述測(cè)試標(biāo)尺上的兩個(gè)校準(zhǔn)區(qū)域。

可選的，兩個(gè)所述校準(zhǔn)區(qū)域的中心距離為d+L×tanα，其中，d為拋物面反射器的口徑，L為拋物面反射器口徑邊緣與測(cè)試標(biāo)尺的距離，α為拋物面反射器在反射信號(hào)時(shí)的1/2主瓣寬度。

可選的，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括：滑動(dòng)雙導(dǎo)軌、接收天線和反射板；

所述接收天線、所述反射板均可滑動(dòng)的設(shè)置在所述滑動(dòng)雙導(dǎo)軌上。

可選的，所述滑動(dòng)雙導(dǎo)軌上設(shè)置有長(zhǎng)度測(cè)量標(biāo)尺。

可選的，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括微波信號(hào)源，所述微波信號(hào)源與所述微波饋源連接。

可選的，所述測(cè)試標(biāo)尺上設(shè)置有微波吸收材料的區(qū)域?yàn)槲諈^(qū)域，所述吸收區(qū)域至少覆蓋拋物面反射器反射的微波信號(hào)到達(dá)所述測(cè)試標(biāo)尺時(shí)的傳播范圍，所述傳播范圍為直徑為d+2L×tanα的圓形區(qū)域；其中，d為拋物面反射器的口徑，L為拋物面反射器口徑邊緣與測(cè)試標(biāo)尺的距離，α為拋物面反射器在反射信號(hào)時(shí)的1/2主瓣寬度。