電磁波教學綜合實驗平臺裝置的製作方法

2023-06-14 09:40:21 2

專利名稱：電磁波教學綜合實驗平臺裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型技術涉及的是一種針對「電磁場與電磁波」課程實驗教學的綜合實驗 平臺裝置，屬於教學實驗儀器領域。
背景技術：
「電磁場與電磁波」是高等學校電子信息類和電氣信息類專業本科必修的一門技 術基礎課。隨著當今電子信息技術發展對電磁波知識持續增長的需求，在「電磁場與電磁 波」課程教學中，電磁波教學急迫地需要通過知識點展現充分，知識教育和能力培養針對性 強，電磁波特性體現具體、形象、直觀的簡便實驗教學方式和手段，來加強和輔助電磁波知 識重點和難點的教學，以利提升教學效果。但是在電磁波的實驗教學中，國內外均長期存在 面向課程教學的專用實驗儀器缺乏或單一狀態，從而使得應用新技術和新思想，開發新的 實驗方法和新的實驗手段，以滿足當今電子信息技術發展對電磁波知識教育的需要日益迫 在眉睫。為此，本實用新型正是圍繞電磁波實驗教學的新方法和新手段需要，提出了一種針 對電磁波實驗教學的新型綜合實驗平臺裝置。利用該裝置構建的實驗新手段，可為開發電 磁波實驗教學新方法、設計電磁波教學實驗新儀器和新實驗內容構築基礎，並提供新的途 徑。

實用新型內容本實用新型的目的是提出一種能夠便於直觀觀察，易於測量操作，面向輔助電磁 波知識重點、難點教學，可方便開展演示型、驗證型、以及設計型實驗的電磁波綜合實驗平
臺裝直o本實用新型是通過這樣的形勢和結構實現的一種電磁波綜合實驗平臺裝置，包 括有發射天線座15，反射板6，其特徵在於天線13安裝在天線座15上，設置於滑動導軌3 的一端，使天線13輻射面水平中心法線通過感應支架12中心線與反射板6水平中心線在 同一直線上，且與滑動導軌3在同一垂直平面內相互平行，形成電磁波輻射系統。極化尺11 通過極化尺支架9極化尺支杆8水平面角度測量裝置18裝配在滑動導軌10上，並使極化尺 11設置於天線13和反射板6之間，反射板6通過反射板支杆5與反射板滑塊4相連接，並 安裝在滑動導軌3上，極化尺架9上的齒輪17與極化尺11端面的齒條16相互齒接，極化 尺支架9與極化尺支杆8通過螺紋連接為一體，通過極化尺滑塊10上銷釘7與水平面角度 測量裝置18連接後構成極化尺總成，設置在介於天線13和反射板6之間的滑動導軌3上， 構成電磁波極化測量系統。感應器支架12的一個端面上設置電場感應器20的安裝固定裝 置19。在滑動導軌3的可視面上設置能夠表示滑動導軌3不同位置關係的長度測量裝置， 在極化尺11的弧形面上，設置能夠表示極化尺11圍繞Z軸向轉動角度的角度測量尺裝置， 在滑塊10的水平面上，設置能夠反映極化尺支杆8圍繞Y軸轉動角度的角度測量尺裝置。 所述的電場感應器20，可以採用微功率檢波發光器件或採用無源感應發光的其他器件做成 不同的接收接收天線。[0005]所述的極化尺11採用非金屬材料製作，在極化尺11的弧形面上設置測量角度大 小的角度測量裝置。水平面角度測量裝置18設置於極化尺滑塊10上端面。感應支架12 採用非導電導磁的非金屬材料製作，其長度與極化尺11弧形半徑等長，且一端與極化尺11 弧形面連接，另一端設置安裝固定裝置19。反射板為金屬材料製作，其形體幾何尺寸大於發 射天線13的形體幾何尺寸。同現有的電磁波教學實驗儀器相比較，本實用新型採用結構簡單的實驗裝置，使 得複雜抽象的電磁波仿真實驗過程，轉變為直觀可視化電磁波實驗成為現實，將複雜龐大 的電磁波仿真實驗過程，通過本實用新型轉變為以眼見為實的實驗方式直接對電磁波進行 觀察、測量和計算。以該裝置提供的實驗新手段為基礎，可設計和開發配套的電磁波教學綜 合實驗儀器設備，以及新的電磁波實驗方法和內容，本實用新型結構簡單緊湊，成本低廉， 製造方便。電磁波信號源1通過天線13加載向空間發射電磁波，當反射板滑塊4和極化尺滑 塊10分別在滑動導軌3上水平方向滑動時，能改變極化尺滑塊10到天線滑塊15之間的相 對位置和距離Aa，滑動導塊10到反射板滑塊4之間的相對位置關係Ab，此時安裝在.感 應器支架12上的電場感應器20所感應到的電場大小隨Aa或Ab增減發生變化，沿Z軸 和Y軸旋轉極化尺11和極化尺支杆8，改變電場感應器20的在空間的不同姿態，電場感應 器20中所感應到的感應電場同樣也會發生變化。當電磁波通過天線13加載時，在滑動導 軌3上分別滑動極化尺滑塊10或反射板滑塊4，不同軸向轉動極化尺11和極化尺支杆8， 就能夠實現對電場感應器20所感應到的電動勢強弱控制，通過讀取滑動導軌3上設置的長 度測量裝置和極化尺11弧形面上的角度測量裝置以及水平角度測量裝置18相關數據，就 能計算出電場感應器20所感應到電磁波的各種數據。

圖1是電磁波信號源與本實用新型的連接關係示意圖圖2是電磁波極化測量機構局部放大示意圖圖3是極化尺局部結構放大示意圖圖中1.電磁波信號源，2.實驗平臺支撐臂，3.滑動導軌，4.反射板滑塊，5.反 射板支杆，6.反射板，7.銷釘，8.極化尺支杆，9.極化尺架，10.極化尺滑塊，11.極化尺， 12.感應器支架，13.天線、14.天線支杆，15.天線座，16.齒條，17.齒輪，18.水平面角度測 量裝置，19.安裝固定裝置，20.電場感應器。
具體實施方式
結合下面附圖對本實用新型實施列進行詳細描述，不限於下面實施方式。圖1中，一種電磁波綜合實驗平臺裝置，包括有發射天線座15，反射板6，其特徵在 於天線13安裝在天線座15上，設置於滑動導軌3的一端，使天線13輻射面水平中心法線 通過感應支架12中心線與反射板6水平中心線在同一直線上，且與滑動導軌3在同一垂直 平面內相互平行，形成電磁波輻射系統。極化尺架9上的齒輪17與極化尺11端面的齒條 16相互齒接，極化尺支架9與極化尺支杆8通過螺紋連接為一體，通過極化尺滑塊10上銷 釘7與水平面角度測量裝置18連接後構成極化尺總成，設置在介於天線13和反射板6之間的滑動導軌3上，構成電磁波極化測量系統。感應器支架12的一個端面上設置電場感應 器20的安裝固定裝置19。在滑動導軌3的可視面上設置能夠表示滑動導軌3不同位置關 系的長度測量裝置，在極化尺11的弧形面上，設置能夠表示極化尺11圍繞Z軸向轉動角度 的角度測量尺裝置，在滑塊10的水平面上，設置能夠反映極化尺支杆8圍繞Y軸轉動角度 的角度測量尺裝置。圖2中，將設置有角度測量裝置的極化尺11感應器支架12設置成為一整體，通過 極化尺架9上的齒輪17與極化尺11端面的齒條16相互齒接，通過極化尺支杆8和極化尺 滑塊10上銷釘7連為一體，構成電磁波極化測量系統。極化尺滑塊10的上端水平面上，以 銷釘7軸心為圓心設置角度測量裝置18，極化尺11能夠繞銷釘7軸線轉動，並通過角度測 量裝置18測量出極化尺11繞Y軸轉動的角度。並能隨極化尺滑塊10在滑動導軌3上做 水平方向移動。圖3中，在極化尺11弧形面的一個上設置角度測量尺裝置，極化尺11弧形面的另 一面則與弧形齒條16連接。場強感應架12的長度與極化尺11弧形面半徑R等長，場強感 應架12的一端與極化尺11連接為一體，另一端設置安裝固定裝置19，以安裝不同類型的電 場感應器20。電磁波綜合實驗平臺裝置中雖然已結合某些實施例對本實用新型進行了描述，必 須明確本實用新型所包含的主題不僅僅限於這些具體實施例，其旨在包括本實用新型權利 要求的主題範圍內的全部替換、改變及等同。
權利要求一種電磁波綜合實驗平臺裝置，包括有發射天線座(15)，反射板(6)，其特徵在於天線(13)安裝在天線座(15)上，設置於滑動導軌(3)的一端，使天線(13)輻射面水平中心法線通過感應支架(12)中心線於反射板(6)水平中心線處於同一直線上，極化尺(11)通過極化尺支架(9)、極化尺支杆(8)、水平面角度測量裝置(18)裝配在滑動導軌(10)上，並使極化尺(11)設置於天線(13)和反射板(6)之間，反射板(6)通過反射板支杆(5)與反射板滑塊(4)相連接，並安裝在滑動導軌(3)上，在感應支架(12)的一個端面上設置安裝固定裝置(19)。
2.根據權利要求1中所述的電磁波綜合實驗平臺裝置，其特徵在於滑動導軌(3)的可 視面上設置測量長度的標尺裝置。
3.根據權利要求1中所述的電磁波綜合實驗平臺裝置，其特徵在於極化尺(11)採用非 金屬材料製作，在極化尺(U)的弧形面上設置測量角度大小的角度測量裝置。
4.根據權利要求1中所述的電磁波綜合實驗平臺裝置，其特徵在於水平面角度測量裝 置(18)設置於極化尺滑塊(10)上端面。
5.根據權利要求1中所述的電磁波綜合實驗平臺裝置，其特徵在於感應支架(12)採用 非導電導磁的非金屬材料製作，其長度與極化尺(11)弧形半徑等長，且一端與極化尺(11) 弧形面連接，另一端設置安裝固定裝置(19)。
6.根據權利要求1中所述的電磁波綜合實驗平臺裝置，其特徵在於反射板為金屬材料 製作，其形體幾何尺寸大於發射天線(13)的形體幾何尺寸。
專利摘要本實用新型涉及的是一種電磁場教學綜合實驗平臺裝置，屬於教學實驗儀器領域，其基本結構是天線(13)、極化尺(11)、反射板(6)分別通過天線座(15)、極化尺滑塊(10)反射板滑塊(4)裝配在設置有長度測量裝置的滑動導軌(3)上；場強感應架(12)的一端設置電場感應器安裝裝置(19)，另一端與設設置有角度測量尺裝置弧面形極化尺(11)連接為一體，裝配在滑動導軌(3)上，在滑動導軌(3)上移動反射板滑塊(4)和極化尺滑塊(10)，轉動極化尺(11)，極化尺支杆(8)，就能夠對電場感應器(20)的感應電動勢強弱實現控制。本實用新型提供了一種簡便、直觀、形象觀察和測量電磁波輻射狀況的可視化實驗裝置，為電磁波教學提供一種新的實驗手段。
文檔編號G09B23/18GK201594344SQ200920242919
公開日2010年9月29日 申請日期2009年11月2日 優先權日2009年11月2日
發明者潘顥中 申請人:成都市金明星科技有限公司;潘顥中