《电磁场与微波技术实验》课程简介

《电磁场与微波技术实验》课程是传统重要专业基础课《电磁场理论》、《微波技术基础与实验》不可缺少的组成部分,随着现代科技的发展及实验教学内容的更新和丰富,独立设置这门实验课程已经成为规范的趋势。建设内容主要体现在实验规模不断提高,实验项目不断更新,特别是加大设计性实验比例,从而满足工科学生的大批量人才的培养,同时使课程本身跨越式地发展,达到国内先进水平。在硬件实验项目方面进行了优化精简,教学手段充分利用了现代多媒体技术和网上辅助教学,结合先进的实验设备和教学科研结合梯队式培养的现代教学指导思想;软件方面教学内容上也有创新——直接面向射频微波科研服务,覆盖了部分光电子器件的内容,特别加强设计性实验的分量,融入了学生创新实验的内容。2000年起即采取多媒体教学体系,面向研究生、本科生、高职和函授等不同层次的学生,逐步成熟;当年建成了博雅教学科研网站 http://boya.xmu.edu.cn 59.77.21.66/67,原 210.34.10.115),已成功运行10年,全开放性发布教案和课件及教学大纲等,实时更新,为网络教学提供了技术平台。实验课程以软硬结合、集中演示与普及训练相结合的模式快速发展,得到了国内相关高校的关注,有不少学科同行在网上下载或来函索取相关的教学资料,每天都有来自世界各地的网络访问记录。自行编写和组织的教材和多媒体电子教案内容丰富,而且更新至第5版,现已由厦门大学出版社正式出版。本课程于2005年获厦门大学第二批“精品课程”立项,2007年在精品课程验收中获得“优秀”成绩,2008年获得“福建省精品课程”称号。
    课程的教学内容首先必须给传统电磁场与微波技术理论课程的教学内容提供良好的支持,另一方面还要肩负起穿针引线的引导作用。目的是通过此课程的理论教学和实验训练,使学生能够在两门专业基础课程的教学基础上由浅入深地学习电磁波的传输特性,初步掌握本领域现代CAD开发技术,如Microwave Office、ADS、HFSS、APSS等大型仿真设计软件系统,以及一批自行开发的仿真实验工具,为射频电路设计、现代光电子器件设计与开发、无线通信技术、光纤通信、卫星通信等相关领域的课程学习和科研奠定坚实的基础,同时也为学生的创新科技活动提供良好的基地。课程有基本要求和选做提高两个层次,鼓励学生向研究型人才发展。

课程的主要内容主要分十大部分,包括实验理论基础、补充实验设备介绍;电磁波反射实验;单缝衍射、双缝衍射、干涉实验、布拉格衍射实验;极化波的产生/检测;传输线理论复习、微波计算器使用、微波网络参数测试;微带线理论简介、Texline微带线分析计算软件;Microwave Office / ADS/ HFSS/XFDTD/APSS 介绍;分立元件射频和微波低通、高通、带通滤波器的设计;分布参数射频和微波低通、高通、带通滤波器的设计;非线性电路仿真与电路板Layout设计、实验考试。

课程的组织形式本实验课程包括硬件实验和软件实验两大部分,要求每位同学在全面掌握相关的基础理论知识的基础上能独立完成实验项目。课程设置有基础要求和选做提高两个层次,按教学计划表严格执行。主讲教师或助教在每个实验单元开始前利用多媒体设备简单讲授本次授课的重点内容,然后对学生实验进行过程中遇到的问题给与及时的指导和提示,实验管理人员负责和维护实验设备的正常运行,主讲教授负责指导高层次的研究型选做项目。
    硬件实验部分主要围绕相关理论课程已经讲过的基础知识点,包括电磁波的各种现象,要求学生两人一组轮换相互协作完成实验。即将出版的教材主要补充了理论教学中的不完善部分和一些跨学科教学内容,也着重介绍了相关电磁现象在现代科技中的应用,全部教案均在教学网站和教辅系统上提供了网络链接和辅导。
    软件实验部分重点要求每位同学对现代微波、射频及光电子流行的CAD大型软件有一个系统的了解,要求学会用小的CAD软件解决理论教学中的基本问题。
所有实验单元均需及时上交预习报告以及包含详细的实验记录数据的实验报告,然后由主讲教师和助教协同给与认真的批阅和重点问题的讲解。
    习题一般分为三个层次:a)基本理论/实验技巧;b)实验结果分析;c)开拓性思维——相关问题的引 申。其中,c类题目需要学生在消化了实验内容后,经过检索相关资料、深入思考才能够完成。此外,课程还为优秀学生提供了更有挑战性的课题,如实际射频微波电路和器件的设计、天线设计、EMC、EMI、蓝牙技术、隐身技术等选做内容,优秀的学生在课程结束后有希望通过双向选择的方式加入到课程组的研究团队中来。































































厦门大学教务处 电磁场与微波实验课程组