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北理工电磁场虚拟实验报告。

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简介:
本报告详细阐述了静电场分布与平面电磁波极化之间复杂关联的研究成果。该研究深入探讨了两者之间的相互关系,并对静电场分布对平面电磁波极化影响进行了系统性的分析和汇报。

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    《北理工电磁场虚拟实验报告》汇集了北京理工大学在电磁场理论教学中的创新实践成果,通过虚拟仿真技术提供了一个直观、互动的学习平台,旨在加深学生对复杂电磁现象的理解和掌握。 关于静电场分布和平面电磁波极化的研究报告。
  • 大学_修订版
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    《北京理工大学电磁场实验报告修订版》是基于电磁理论课程的教学材料,详细记录并改进了多项基础及进阶实验内容,旨在提升学生对电磁学原理的理解和实践能力。 北京理工大学电磁场实验报告
  • 大学与微波(I)
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    本实验报告详述了在北京理工大学进行的电磁场与微波实验(I)的内容,涵盖了理论分析、实验操作和结果讨论等环节,旨在加深学生对电磁学原理的理解。 “北理工 电磁场与微波实验(I)实验报告”涵盖了电磁场的基础理论以及在微波领域的应用知识。通过实际操作的实验,学生可以加深对这些理论的理解。 该实验包括虚拟实验和实物实验两部分: 1. **静电场分布研究**:这部分涉及库仑定律、电场强度及电势等概念,利用模拟工具观察不同电荷分布下静电场的变化情况,理解电场线的基本性质。例如,正负电荷间的相互作用以及电场线的疏密程度与电场强度的关系。 2. **平面电磁波极化研究**:该部分着重于分析电磁波的不同极化状态(如线性、圆性和椭圆极化),通过实验观察这些不同类型的极化现象及其转换关系,以加深对电磁波特性的理解。 实物实验包括: - 电磁波参量的研究:测量频率、波长和振幅等参数来研究电磁波的基本特性。 - 电磁波反射与折射的探讨:探究斯涅尔定律描述的现象,并通过不同介质中的光路观察,了解影响光线传播的因素及其规律性。 - 矩形波导内场分析:矩形波导用于微波工程中传输能量。实验内容包括学习其工作原理、模式分布和截止频率等理论知识,并测量内部电磁场的特性以验证这些概念的实际应用效果。 通过上述各项操作,学生不仅能巩固课堂所学的知识点,还能提升实践技能,在未来从事通信、雷达或电子技术等领域的工作时具备扎实的基础。
  • 京邮大学1
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    本实验报告为北京邮电大学电磁场课程的实践总结,涵盖了电磁场基本理论的应用、实验操作步骤及数据分析等内容。 本实验报告旨在探讨电磁场在移动环境中阴影衰落及建筑物穿透损耗的规律性特征。通过使用DS1131场强仪进行实地测量信号强度,研究了阴影衰落分布模式、建筑穿透损耗变化趋势及其与建筑材料的关系。 **实验目的:** - 掌握无线通信环境下阴影衰落的概念和测试方法; - 分析校园内各种环境中的阴影衰落规律; - 学习室内环境中正确测定场强的方法,并理解建筑物的穿透损耗概念; - 通过实地测量,分析不同频率下建筑穿透损耗的变化关系; - 研究建筑材料对信号传输中穿透损耗的影响。 **实验原理:** 无线通信系统由发射机、天线(包括发送和接收)、信道及接收设备构成。为确保有效接收到信号,必须保证接收端处于发射覆盖范围内且场强不低于其灵敏度阈值。影响基站覆盖范围的因素主要包括发射功率、馈送损耗、增益与架设高度的天线特性以及路径损耗等。 阴影衰落是无线通信中一个关键概念,它指的是由于建筑物或其他障碍物对电磁波传播的影响造成的缓慢信号减弱现象。这种衰落可以用Lognormal分布模型来描述:P(r) = 10^((X_s + 10log10(ddoi) + X_ss)/10),其中Xs代表标准差为s的高斯随机变量,单位为dB。 **实验内容:** - 实地测量信号强度以研究阴影衰落分布规律; - 分析校园内电磁波传播特性与现有模型的一致性,并评估预测误差; - 研究建筑穿透损耗的变化趋势。 **结果分析及问题解决:** 通过该实验,我们获得了有关阴影衰落的Lognormal分布模式以及建筑物穿透损耗随频率变化的关系。同时,在数据收集和处理过程中遇到的一些挑战也得到了克服,如信号强度测量、确定阴影衰落规律等,并从中获取了重要见解。 **总结与体会:** 此次试验使团队成员掌握了移动环境下关于阴影衰落的理解及正确的测试技巧;了解并实践了室内环境中的场强测定法以及建筑物穿透损耗的概念。此外,还学会了使用DS1131场强仪进行实地测量和数据分析处理的方法。 **数据处理相关函数应用情况:** 实验中运用到了Lognormal分布函数与指数模型等工具来解析收集的数据,并据此得出科学结论。 本报告不仅为研究电磁波在移动环境中的行为提供了宝贵的实践经验和理论知识,同时也提升了我们对无线通信领域内重要概念和技术的理解。
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    本实验报告涵盖了电磁场与电磁波的基本原理及其实验验证,包括静电场、恒定磁场以及时变电磁场的特性分析,旨在加深学生对电磁理论的理解并培养其动手实践能力。 电磁场与电磁波实验报告对应高等教育出版社出版的第三版教材内容。
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    本文档为《电磁场与电磁波》课程的实验报告,记录了学生在该课程中的实验操作、数据收集及分析过程,旨在加深对电磁学理论的理解与实践应用。 电磁场与电磁波实验报告希望能对大家有所帮助,可供参考。
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    本实验报告探讨了电磁场与电磁波的基本原理及其应用。通过一系列实验操作,验证了麦克斯韦方程组的相关理论,并分析了天线、传输线等实际问题中的电磁现象。 电磁场与电磁波反射实验总体而言并不成功,从数据可以看出椭圆度约为0.55,远低于理想的圆极化波标准。除角度误差外,我认为仪器本身的固有误差是主要原因之一。此外,在布拉格衍射过程中接收喇叭接收到的信号偏弱,导致微安表指针示数偏低。 在探索电磁场与电磁波奥秘的过程中,我们重点关注了反射实验、单缝衍射实验和双缝干涉实验这三个方面。这些实验不仅加深了对电磁波传播规律的理解,而且让我们更加重视设备精度以及控制实验条件的重要性。 首先,在反射实验中,我们将微波投向金属板以观察入射波与反射波的关系。理论上讲,入射角应等于反射角,而我们的数据初步验证了这一理论。然而,椭圆度高达0.55的现象表明存在误差问题。这可能是由于设备本身限制导致的接收喇叭信号捕捉不足所致,在老师的帮助下实验得以完成但上述问题仍然未能解决。为提高未来实验数据准确性,需要确保发射天线和接收天线在同一水平面,并调整夹角以找到最佳反射波接收角度。 其次,单缝衍射试验中我们观察到当波长与狭缝宽度相近时的波的衍射现象。通过测量不同角度下的电流值发现中央部分的衍射强度最大且向两侧逐渐减弱的趋势符合理论计算公式sin-1(λ/a),其中λ为波长而a代表狭缝宽度。此外,随着衍射角增加,我们观察到了明暗交替图案的变化规律。 最后,在双缝干涉实验中,通过调整两个狭缝之间的距离和宽度可以观测到因次级波相互作用产生的干涉条纹变化情况。电流强度随角度改变揭示了不同位置处的干涉效果,并且符合公式sin-1(Kλ/(a+b))及sin-1((2K+1)λ/2(a+b)),其中K为整数。 通过这些实验我们不仅探索并验证了许多电磁波的基本性质,还加深了对反射、衍射和干涉原理的理解。同时,在实践中遇到的问题也提醒我们要更加关注设备精度以及控制条件的重要性。这将有助于我们在未来的科学研究中获取更为准确的数据,并进一步巩固电磁场理论的实际应用价值。
  • 2019级邮信通院汇总
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    本文档为2019级北京邮电大学信息与通信学院学生完成的电磁场实验课程的实验报告汇总。涵盖了该年度所有学生的实验成果和学习心得,是电磁理论知识应用的重要资料集。 所有需要提交的电磁场实验报告,请按照要求准备并上交。
  • 广东业大学修订版
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    本实验报告为《电磁场与电磁波》课程的修订版本,基于广工大教学大纲要求编写。涵盖了基本理论、实验操作及数据分析等内容,旨在提升学生对电磁现象的理解和实践能力。 实验一 波导波长测量 一、实验目的 应用所学理论知识,理解和掌握单模矩形波导短路情况下内部电场沿轴线的分布规律,并学会利用微波测量系统来测定导行波的相位波长λg。 二、实验原理 (a)矩形波导中的驻波现象 当单模传输TE10模式的矩形波导终端被短接时,会在其中形成驻波状态。此时,在宽面中线沿轴向剖开的位置上观察到电场强度的幅度分布如图所示。通过在该位置插入探针并沿着轴向移动来检测电场强度的变化情况(例如找到电压节点和峰点的具体位置)。 (b)测量波导中的相位波长λg 当将测试线的一端短接时,形成驻波状态的矩形波导内部会出现一系列电压波动。通过调整探针的位置旋钮至两个相邻的电压零点之间,并确保选频放大器上的电流表指示值为零,可以读取到这两个节点位置对应的刻度(分别记作Z1和Z2)。由此计算得出相位波长λg如下: 由于在电压波动的节点附近电场强度非常小,因此探针移动时,选频放大器指针几乎不动。实际上,在这个区域内的细微变化可能难以用肉眼观察到或因仪器响应延迟而未被捕捉到。
  • 内存管
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    本实验报告详细探讨了虚拟内存管理机制,包括页面置换算法、地址转换过程及其实现技术,并通过编程实践加深理解。 ### 完整虚拟存储管理器实验报告 #### 一、实验目的 请求页式虚存管理是常用的虚拟存储技术之一。通过模拟请求页式虚存管理系统中的页面置换算法,有助于理解虚拟内存的特点,并深入掌握该系统下的页面调度方法。 #### 二、实验环境 使用Turbo C 2.0/3.0或VC++6.0作为开发工具 #### 三、实验内容 本项目要求利用C语言编写一个模拟程序,以实现如下功能:创建拥有一定数量虚页的进程,并在给定实页数的情况下运行。当发生缺页中断时,分别使用FIFO(先进先出)和LRU(最近最久未用)算法进行页面替换操作。其中,虚拟内存中的页面数目可以预先设定为10个;对这些虚拟页面访问的一系列地址流也可以由程序随机生成或者从文件中读取。运行过程中屏幕需显示置换过程的状态信息,并在最终输出总的命中率(即成功定位到的页数占总请求次数的比例)。此外,该模拟程序还应支持通过调整为进程分配的不同实内存大小来比较两种算法的效果。 #### 四、实验说明 1. **虚页和实页的设计** 在设计中使用C语言中的结构体表示虚拟页面与物理页面的定义。具体如下: - 虚拟页面包含两个字段:`pn`(代表该虚拟分片的编号,取值范围为0到9);以及 `pfn` (指向对应的物理内存位置,未装入时其值设为-1,在已装载的情况下则存储实页号)。此外还有一个用于LRU算法的时间戳标记。 - 物理页面同样包含两个字段:`pn`(代表当前存放的虚拟分片编号);以及 `pfn` (物理内存的位置,取值范围从0到n-1,取决于分配的实际内存量)。另外还定义了一个指针域 `next` 用于链接多个实页形成链表结构。 2. **缺页次数统计** 设计一个变量 count 来记录所有访问请求中成功命中虚拟页面的总数。每当对某个虚页进行调用且其 pfn 不等于-1时,代表该请求得到了满足,则增加一次计数;最终计算出的命中率即为count除以总请求数量再乘上百分比。 3. **LRU算法中的时间戳处理** 设立一个全局变量 countime 用于记录每次访问的时间点。每执行一次页面查询操作,都会更新对应虚拟页的时间戳字段;当需要依据 LRU 策略进行替换时,则从已分配的所有物理内存中挑选出最近最少使用过的那个虚拟分片作为候选被移除对象。 4. **实页组织方式** 由于实际可利用的页面数量 n 是由用户在程序运行过程中指定,因此采用链表形式来管理这些节点。特别地引入了 free 和 busy 这两个列表:free 列表用于存放尚未分配出去的所有物理内存单元;busy 列表则记录所有当前被占用的状态。当访问到一个未存在于任何实页中的虚拟分片时会触发缺页中断,此时如果 free 链表中仍有可用节点,则直接从其头部取出并配置给目标虚页面;若无空闲位置可选,则需执行替换操作:对于 FIFO 算法而言就是将 busy 列表最前端的实内存单元释放出来,并将其后移至链尾部进行更新;而对于 LRU 方式来说则需要遍历整个busy列表,找出最近最少使用的虚页来完成置换动作。