Transcript 2013年文化研討會報告 - 中山大學WWW2首頁

天線的電磁波傳導與球諧函數
團隊：王淳真 岳宏霖 陸彥文
指導助教：古育明 吳紘丞 吳雨衡
指導教授：嚴祖強 教授
學校：國立中山大學 物理學系
日期：2013/08/23
簡介
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天線原理
天線電磁波是由安培定律，
以及法拉第定律而產生。
球諧函數
Laplace’s equation 以球座標表示的解
實驗儀器
實驗架設
頻譜分析儀
2m
對講機與
自製天線
電磁波強度(dBmV)
實驗A.傳輸線長度與駐波
為了較佳的傳送效率，
必須使電流波形輸出時為
波腹，夾線呈現以兩端開
口的駐波形式傳送。
35
428.570 MHz
λ: 70 cm
由實驗觀察到，當夾線長為(1/2)n倍
波長時，電磁波強度較強，因此時傳
輸線電流分佈為駐波。
實驗B.電磁波強度與距離
改變距離
固定天線長，改變頻譜分析儀與對講機天線的距離，
並測量電磁波強度的變化。
透過實驗可觀察到，電磁波強度隨距離增加而遞減。
實驗C.電磁波的偏振性
對講機
97.7 dBmV
改變發射天線與接收
84.2 dBmV
天線的平行與垂直關
係，可發現頻譜分析
儀接收到的電磁波強
度明顯不同，這是由
於電磁波的偏振性所
頻譜
導致。
分析儀
實驗D.電磁波強度分佈與球諧函數
1λ
1.5 λ
紅線為球諧函數，
藍線為實驗值。
1/2
1/4
1 λ 傳輸線位置 1.5 λ
由此實驗可學習到，
「球諧函數只是駐波
在θ角上的表現」
結論與教學成果
包含許多物理知識：
★
電磁波
★
天線
★
球諧函數
強度與距離
駐波
偏振性
簡單易操作、實驗器材取得容易，
是個很成功的實驗！
THANK YOU!