无线微波技术在我们的日常生活中应用越来越广泛,以移动手机为主要产品的无线电子设备以其便于携带、体积小、通信功能强大等多个优点,逐步取代了很多有线电子设备,电子产业进入了移动互联网时代。同时,在地球物理探测,卫星通信,电子对抗等科研军事领域,微波类技术也显得越来越重要。由此,电磁场相关人才将越来越受到社会的青睐。对教育工作者来说,“电磁场与电磁波”教学无论在国内还是国外,自始至终都是一个很大的挑战。鉴于电磁场与波知识体系中,理论公式复杂,电磁场理论模型抽象,以及电磁场本身不可见性,学生很难将课本上所接收到的知识融合到自己的理解范围之内。所以,设计一套能够让学生把所学知识和现象相结合的,提高知识转化率的实验系统很有必要。电子科技大学电磁场实验室里的老师率先开始从事电磁场与波实验仪器的研制开发,并设计出了一套成本低、操作性强、理论紧密结合实践的教学系统。本文的研究目的是将原有综合实验教学系统,在保持基本性能的基础上,对系统进行数字化升级,并利用新技术和方法增加系统能力,为开发新的教学实验方案提供硬件基础。研究中主要采用系统模块化设计方法,由于系统设计的学科方向和内容较为广泛,设计过程中将各个相对独立的功能模块分别加以研究和实现,然后再根据整个系统的性能对各个模块加以调整和改进。本文主要研究成果分别为三个主要方面:基本射频模块的设计和实现。射频部分按教学需求设计并实现了离散多频点频率合成,步进可控衰减,功率放大功能。数字电路部分以嵌入式控制芯片为核心完成了频率控制,功率调节,A/D转换,距离测试,串口通信等功能。软件设计部分包含用户界面的设计,数据显示,串口通信,网络通信功能以及绘图显示功能等。最后将设计的各个模块在实验室条件下进行了系统的联调测试验证了功能和性能,然后将实验系统在实际教学平台环境下进行了工程实例化验证并取得了理想的工作效果。