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1、圆极化波及其matlab仿真-西电讲课稿圆极化波及其matlab仿真-西电1电磁场与电磁波大作业圆极化波及其matlab仿真专 业: 信息对抗技术 班 级: 021231 学生姓名:指导教师: 黄丘林 一、引言电磁波电场强度的取向和幅值随时间而变化的性质,在光学中称为偏振。如果这种变化具有确定的规律,就称电磁波为极化电磁波(简称极化波)。如果极化电磁波的电场强度始终在垂直于传播方向的(横)平面内取向,其电场矢量的端点沿一闭合轨迹移动,则这一极化电磁波称为平面极化波。电场的矢端轨迹称为极化曲线,并按极化曲线的形状对极化波命名,其主要分类有线极化波,圆极化波和椭圆极化波。二、原理详解下面我们详细分
2、析圆极化波的产生条件。假设均匀平面电磁波沿+z方向传播,电场强度矢量e频率和传播方向均相同的两个分量 和,电场强度矢量的表达式为 电场强度矢量的两个分量的瞬时值为 设 那么式(2)式(3)变为 消去t得 此方程就是圆方程。电磁波的两正交电场强度分量的合成电场强度矢量e的模和幅角分别依次为 由式(4)和式(5)可见,电磁波的合成电场强度矢量的大小不随时间变化,而其余x轴正向夹角将随时间变化。因此合成的电场强度矢量的矢端轨迹为圆,故称为圆极化。三、仿真分析下面我们用matlab进行仿真分析。假设电磁波为圆极化波,且沿+z方向传播,则其电场强度矢量轨迹如下图一所示:图一而当固定位置观察圆极化波的矢端
3、轨迹,其结果如下图二:图二固定时刻观察圆极化矢端轨迹如下图三:图三其中当固定时刻的电场矢量的x和y 分量如下图四:图四四、仿真代码%电磁场与电磁波大作业 %圆极化波及其matlab仿真 %作者:柯炜鑫 %学号:02123049 %圆极化波及其matlab仿真图一代码: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(
4、2)/k*sin(w*t-pi/2*z); plot3(e1,e2,z); xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z'); title('电场强度矢量'); grid on end图二代码:clc;clear;exm=1;eym=1;faix=0;faiy=pi/2;wt=0:.001:10;kz=0;plot(exm*cos(wt-kz+faix),eym*cos(wt-kz+faiy);axis(-1.1 1.1 -1.1 1.1);xlabel('ex');ylabel('ey');axis equal;grid on;title('固定位置圆极化波矢端轨迹')图三代码:clc;clear;exm=1;eym=1;faix=0;faiy=pi/2;wt=0;kz=0:.001:10;plot(exm*cos(wt-kz+faix),eym*cos(wt-kz+faiy);axis(-1.1 1.1 -1.1 1.1);xlabel('ex');ylabel('ey&
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