电磁场_Matlab实验设计

共享资料，下载后仅供参考，务请自主完成

实验一

Matlab工具在时变电磁场题目解答分析中的运用

姓名：

学号：

时间：2011年6月15日

一、实验目的

1）熟悉matlab在时变电磁场仿真中的运用；

2）掌握matlab动画功能来分析时变场的极化特性

二、实验原理

1）原理：matlab动画功能

2）所选题目：参见汉版教材（P-323）7-21第．1．、．2．问．

相关知识点：极化的概念

概念：在垂直于传播方向的平面内，场的矢端在一个周期内所画出的轨迹。在这里，我们仅以电场为例。

分类：根据场的矢端轨迹，分为线极化、圆极化、椭圆极化三类。

假设：，极化类型取决于

、及、

题目

真空中一平面波得电磁场强度矢量为 22()j z x y E a ja e π-=+

1）此波属于何种极化？若是旋极化，属于指出旋向；

2）写出对应磁场强度矢量； 3）写出与此波旋向相反且传播方向相反的波的电场强度和磁场强度矢量。

解答：

1）圆极化波，属于右旋

2）22()120j z y x H a ja e ππ

-=- 瞬时表达式分别为：81.510/rad s ωπ=⨯ 2cos()2sin()22x y E a t z a t z π

π

ωω=-+- 22cos()sin()12021202

y x H a t z a t z ππωωππ=--- 三、 实验平台 Matlab

四、 实验步骤

程序代码：

w=1.5*pi*10e+8;

z=0:0.05:20;

k=120*pi;

for t=linspace(0,1*pi*10e-8,200)

e1=sqrt(2)*cos(w*t-pi/2*z);

e2=sqrt(2)*sin(w*t-pi/2*z);

h1=sqrt(2)/k*cos(w*t-pi/2*z);

h2=-sqrt(2)/k*sin(w*t-pi/2*z);

subplot(2,1,1)

plot3(e1,e2,z);xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z'); title('电场强度矢量');grid on

subplot(2,1,2)

plot3(h2,h1,z);xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z'); title('电场强度矢量');grid on

pause(0.1);

end

五、实验结果及分析

在Matlab运行环境中的动画过程可以清楚看到圆极化波的传播特性，以及电磁场作为TEM波的特性。