《电磁场与电磁波》MATLAB 仿真实验

《电磁场与电磁波》MATLAB 仿真实验

2. 一沿x方向极化的线极化波在海水中传播，取+z方向为传播方向。已知海水的媒质参数



3. 给定频率f变化范围为1MHz~2GHz；

要求：利用MATLAB仿真软件给出相速、波长、相位常数、衰减常数以及趋肤深度随频率变化的曲线。

注：要求针对所得结果进行分析说明，并给出结论，完成Word文档。

程序：

clear all;
yipu=4;
e1=81;
ur=1;
e=e1*(1/(36*pi)*1e-9);
u=ur*4*pi*1e-7;
f=linspace(1e6,2e9,1024);
w = f*2*pi;
a = w.*sqrt(e.*u/2.*(sqrt(1+(yipu/e./w).^2)+1));
b = w.*sqrt(e.*u/2.*(sqrt(1+(yipu/e./w).^2)-1));
vp = w./a;
lambd = 2*pi./a;
dat = 1./b;
figure(1)
plot(f,vp);
title('相速随频率变化的曲线');
xlabel('f  (Hz)');
ylabel('相速\nu  相位常数');
figure(2)
plot(f,lambd);
title('波长随频率变化的曲线');
xlabel('f  (Hz)');
ylabel('\lambda  波长');
figure(3)
plot(f,a);
title('相位常数随频率变化的曲线');
xlabel('f  (Hz)');
ylabel('\beta  相位常数');
figure(4)
plot(f,b);
title('衰减常数随频率变化的曲线');
xlabel('f  (Hz)');
ylabel('\alpha  衰减常数');
figure(5)
plot(f,dat);
title('趋肤深度随频率变化的曲线');
xlabel('f  (Hz)');
ylabel('\delta  趋肤深度');

3. 给出下列平面波：



4. 
   

clear all;clc
C=3e8;
F=10e9;
w=2*pi*F;
K=(4*pi*F)/C;
Z=linspace(0,0.1,500);
t=linspace(0,1e-8,5000);
N=length(t);
for i=1:N
    hold off
    ex=sin(w*t(i)-K*Z);
    ey=cos(w*t(i)-K*Z);
    plot3(ex,ey,Z);
    xlabel('X');
    ylabel('Y');
    zlabel('Z');
    title('波形传播空间图');
    pause(0.01);

(2)

程序:

clear all;clc
C=3e8;
F=10e9;
w=2*pi*F;
K=(4*pi*F)/C;
Z=linspace(0,0.1,500);
t=linspace(0,1e-8,5000);
N=length(t);
for i=1:N
    hold off
    ex=sin(w*t(i)-K*Z+(pi/4));
    ey=cos(w*t(i)-K*Z-(pi/4));
    plot3(ex,ey,Z);
    xlabel('X');
    ylabel('Y');
    zlabel('Z');
    title('波形传播空间图');
    pause(0.01);

程序：

clear all;clc
C=3e8;
F=10e9;
w=2*pi*F;
K=(4*pi*F)/C;
Z=linspace(0,0.1,500);
t=linspace(0,1e-8,5000);
N=length(t);
for i=1:N
    hold off
    ex=sin(w*t(i)-K*Z-(pi/4));
    ey=cos(w*t(i)-K*Z);
    plot3(ex,ey,Z);
    xlabel('X');
    ylabel('Y');
    zlabel('Z');
    title('波形传播空间图');
    pause(0.01);

要求：利用MATLAB仿真软件作出各平面波的波形。
注：截取三个时刻的波形图放入Word文档中，程序运行的结果为波形传播的动态图，需保持在10s以上。