圓極化波及其MATLAB仿真-西電

1、電磁場與電磁波大作業(yè)圓極化波及其MATLAB仿真專業(yè)：信息對抗技術(shù)班級：021231學生姓名：指導教師：黃丘林A'引言電磁波電場強度的取向和幅值隨時間而變化的性質(zhì)，在光學中稱為偏振。如果這種變化具有確定的規(guī)律，就稱電磁波為極化電磁波（簡稱極化波）。如果極化電磁波的電場強度始終在垂直于傳播方向的（橫）平面內(nèi)取向，其電場矢量的端點沿一閉合軌跡移動，則這一極化電磁波稱為平面極化波。電場的矢端軌跡稱為極化曲線，并按極化曲線的形狀對極化波命名，其主要分類有線極化波，圓極化波和橢圓極化波。:、原理詳解卜面我們詳細分析圓極化波的產(chǎn)生條件假設(shè)均勻平面電磁波沿+Z方向傳播，電場強度矢量E頻率和傳播方向均

2、相同的兩個分量Ex和Ey,電場強度矢量的表達式為E=axExayEy二(axE0x-jkz-ayEoy)e-(axExmejy-jkzayEyme)e電場強度矢量的兩個分量的瞬時值為Ex=ExmCOS（t-kzx）Ey=EymCOS（t-kZy）31式（3）變?yōu)镋=E=E二z=0xmymm，xy/，設(shè)2那么式(2)ExtEmCOS(-tx)Ey二EyCOS(ty+-)消去t得(目2日2=1EmEm此方程就是圓方程。電磁波的兩正交電場強度分量的合成電場強度矢量的模和幅角分別依次為E=E：E；=Em(5)：=arCtan"U七)1tx)由式（4）和式（5）可見，電磁波的合成電場強度矢量的

3、大小不隨時間變化，而其余x軸正向夾角a將隨時間變化。因此合成的電場強度矢量的矢端軌跡為圓，故稱為圓極化。三、仿真分析卜面我們用MATLAB進行仿真分析。假設(shè)電磁波為圓極化波，且沿+z方向傳播，則其電場強度矢量軌跡如下圖一所示:電場強度矢量圖一而當固定位置觀察圓極化波的矢端軌跡，其結(jié)果如下圖二:Ex圖1固定時刻觀察圓極化矢端軌跡如下圖三:Ex圖三其中當固定時刻的電場矢量的x和y分量如下圖四:固定時刻電場強度矢量分量Ey10z50Ey圖四四、仿真代碼%電磁場與電磁波大作業(yè)%圓極化波及其MATLAB仿真%作者：柯煒鑫%學號：02123049%圓極化波及其MATLAB仿真圖一代碼:w=1.5*pi*(

4、10e+8);z=0:0,05:20;k=120*pi;fort=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/k*sin(w*t-pi/2*z);plot3(e1,e2,z);xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z');title('電場強度矢量');gridonend圖二代碼：clc;clear;exm=1;ey

5、m=1;faix=0;faiy=pi/2;wt=0:.001:10;kz=0;plot(exm*cos(wt-kz+faix),eym*cos(wt-kz+faiy);axis(-1.11.1-1.11.1);xlabel('Ex');ylabel('Ey');axisequal;gridon;title('固定位置圓極化波矢端軌跡)圖三代碼：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(-1.11.1-1.11.1);xlabel('Ex');ylabel('Ey'