本书由电磁场与微波技术两部分实验内容组成。实验一到实验四是电磁场硬件实验。包括电磁波感应器的设计与制作、电磁波传播特性实验等。实验五到实验十一是电磁场软件实验。包括电磁场中的基本运算、点电荷的电场与电势分布仿真等。实验十一到实验二十是微波技术硬件实验。本部分主要从工程应用的角度出发，重点对几类具有代表性的微波无源元器件的相关特性进行实验测量。包括环行器、定向耦合器等。实验二十一到二十三是微波技术软件实验。包括矩形波导 TE10 的仿真、魔T的设计与仿真等。
严格按照学生的认知特点进行实验内容的设计，将电磁场与微波技术中理论与实践进行有机地结合；并通过大量的例题对授课内容进行实验与仿真。本教材分电磁场和微波技术两部分实验内容。电磁场硬件实验使学生能够透彻地了解法拉第电磁感应定律、电偶极子、天线基本结构及其特征等重要知识点。在电磁场软件实验中引入MATLAB。借助MATLAB模拟和实现结构的可视化，把抽象概念变为清晰，对复杂公式进行计算和绘图。微波技术硬件实验从工程应用的角度出发有助于学生了解射频和微波的传输特性，掌握射频和微波功率、频率等。微波技术软件实验使学生利用HFSS软件加强对微波器件以及天线相关知识的理解，提高在射频领域的应用能力。
赵玲玲：2002-2006年，大连理工大学博士，发表多篇EI及SCI论文。2006年至今在鲁东大学教学，副教授，一直从事电磁场与电磁波的教学工作。
杨亮：工学博士，大学毕业于青岛科技大学信息工程专业，硕士毕业于苏州大学电信学院通信与信息系统专业，博士毕业于中国科学院电子学研究所通信与信息系统专业。现任鲁东大学信息与电气工程学院讲师，一直从事微波与技术的教学。
目录
实验一电磁波感应器的设计与制作
1.1实验目的
1.2实验原理
1.3实验内容
1.4注意事项
1.5实验报告要求
1.6接收天线参考形状
实验二电磁波传播特性实验
2.1实验目的
2.2实验原理
2.3实验内容
2.4注意事项
2.5实验报告要求
实验三电磁波的极化实验
3.1实验目的
3.2实验原理
3.3实验内容
3.4注意事项
3.5实验报告要求
实验四天线方向图测量实验
4.1实验目的
4.2实验原理
4.3实验内容与步骤
4.4注意事项
4.5实验报告要求
实验五电磁场中的基本运算
5.1实验目的
5.2实验原理
5.3实验内容
5.4实验报告要求
实验六点电荷的电场与电势分布仿真
6.1实验目的
6.2实验原理
6.3实验内容
6.4实验报告要求
实验七静态场的边值问题
7.1实验目的
7.2实验原理
7.2.1静态场问题的分类
7.2.2边值问题的分类
7.2.3边值计算方法分类
7.3实验内容
7.4实验报告要求
实验八使用偏微分方程工具箱对电磁场的仿真
8.1实验目的
8.2实验原理
8.3实验内容
8.4实验报告要求
实验九环形载流回路轴线上磁感应强度分布
9.1实验目的
9.2实验原理
9.3实验内容
9.4实验报告要求
实验十均匀平面波及电磁波的极化
10.1实验目的
10.2实验原理
10.3实验内容
10.4实验报告要求
实验十一电偶极子辐射仿真
11.1实验目的
11.2实验原理
11.3实验内容
11.4实验报告要求
实验十二环行器
12.1实验目的
12.2实验设备
12.3实验原理
12.4实验内容
12.5实验步骤
12.6实验报告要求
实验十三定向耦合器
13.1实验目的
13.2实验设备
13.3实验原理
13.3.1耦合度及其测量
13.3.2方向性及其测量
13.4实验内容
13.5实验方法和步骤
13.6实验报告要求
实验十四衰减器
14.1实验目的
14.2实验设备
14.3实验原理
14.4实验内容
14.5实验步骤
14.6实验报告要求
实验十五功率分配器
15.1实验目的
15.2实验设备
15.3实验原理
15.4实验内容
15.5实验步骤
15.6实验报告要求
实验十六混合环
16.1实验目的
16.2实验设备
16.3实验原理
16.4实验内容
16.5实验步骤
16.6实验报告要求
实验十七滤波器（LPF、HPF、BPF、BSF）
17.1实验目的
17.2实验设备
17.3实验原理
17.4实验内容
17.5实验步骤
17.6实验报告要求
实验十八分支耦合器
18.1实验目的
18.2实验设备
18.3实验原理
18.4实验内容
18.5实验步骤
18.6实验报告要求
实验十九匹配负载
19.1实验目的
19.2实验设备
19.3实验原理
19.4实验内容
19.5实验步骤
19.6实验报告要求
实验二十测量线
20.1实验目的
20.2实验设备
20.3实验原理
20.4实验内容
20.5实验步骤
20.6实验报告要求
实验二十一矩形波导TE10的仿真
21.1实验目的
21.2实验设备
21.3实验原理
21.4实验内容
21.5实验步骤
21.6实验报告要求
实验二十二魔T的设计与仿真
22.1实验目的
22.2实验仪器
22.3实验原理
22.4实验内容
22.5实验步骤
22.6实验报告要求
实验二十三半波偶极子天线的仿真设计
23.1实验目的
23.2实验仪器
23.3实验原理
23.4实验内容
23.5实验步骤
23.6实验报告要求
参考文献
实验三电磁波的极化实验
3.1实验目的
(1) 研究几种极化波的产生及其特点。
(2) 制作电磁波感应器，进行极化特性实验，与理论结果进行对比、讨论。
(3) 通过实验，加深对电磁波极化特性的理解和认识。
3.2实验原理
电磁波的极化是电磁理论中的一个重要概念，它表示在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性，并用电场强度矢量E的端点在空间描绘出的轨迹来表示。由其轨迹方式可得电磁波的极化方式有三种： 线极化、圆极化和椭圆极化。极化波都可看成由两个同频率的直线极化波在空间合成，如图31所示。设两线极化波沿+Z方向传播，一个极化波取向在X方向，另一个极化波取向在Y方向。若X在水平方向，Y在垂直方向，这两个波就分别为水平极化波和垂直极化波。
图31电磁波的极化方式
若水平极化波为：
Ex=Exmsin(ωt－kz)
垂直极化波为：
Ey=Eymsin(ωt－kz+δ)
其中，Exm、Eym分别是水平极化波和垂直极化波的振幅，取水平极化波为参考相面，δ是Ey超前Ex的相角。
取z=0的平面分析，有：
Ex=Exmsin(ωt)
Ey=Eymsin(ωt+δ)
综合得：
aE2x－bExEy+cE2y=1
其中，a、b、c为水平极化波和垂直极化波的振幅Exm、Eym和相角δ有关的常数。
此式为一般化椭圆方程，它表明由Ex、Ey合成的电场矢量终端画出的轨迹是一个椭圆。在满足不同条件时，形成三种极化波。
(1) 当两个线极化波同相或反相时，其合成波是一个线极化波。
(2) 当两个线极化波振幅相等，相位相差π/2时，其合成波是一个圆极化波。
(3) 当两个线极化波振幅不等或相位差不为π/2时，其合成波是一个椭圆极化波。
实验一所设计的半波振子天线接收(发射)的波为线极化波； 而最常用的接收(发射)圆极化波或椭圆极化波的天线为螺旋天线。实际上一般螺旋天线在轴线方向不一定产生圆极化波，而是椭圆极化波。当单位长度的螺圈数N很大时，发射(接收)的波可看作是圆极化波。
极化波需要重视的是极化的旋转方向问题。一般规定，面对电磁波传播的方向(无论是发射或接收)，电场沿顺时针方向旋转的波称为右旋圆极化波，逆时针方向旋转的波称为左旋圆极化波,如图32所示。右旋螺旋天线发射或接收右旋圆极化波效果较好，左旋螺旋天线发射或接收左旋圆极化波效果较好。螺旋天线绕向的判断方法： 沿着天线辐射方向，当天线的绕向符合右手螺旋定则时，为右旋圆极化，反之为左旋圆极化。
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