實驗2 電磁波極化

1、一、實驗?zāi)康模簽榱嗽贛ATLAB中實現(xiàn)一三象限和二四象限的 線極化波，更加直觀理解線極化。為了在MATLAB實現(xiàn)左旋和右旋圓極化波，便于 更加直觀理解圓極化。二、實驗原理：（一）極化：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(xué)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。（二）極化分類1、線極化：電場矢量在空間的取向固定不變的電 磁波叫線極化。有時以地面

2、為參數(shù)，電場矢量方 向與地面平行的叫水平極化，與地面垂直的叫垂 直極化。2、圓極化：當(dāng)無線電波的極化面與大地法線面之 間的夾角從0360。周期的變化，即電場大小不 變，方向隨時間變化，電場矢量末端的軌跡在垂 直于傳播方向的平面上投影是一個圓時，稱為圓 極化。3、橢圓極化：若無線電波極化面與大地法線面之 間的夾角從02丸周期地改變，且電場矢量末端 的軌跡在垂直于傳播方向的平面上投影是一個橢 圓時，稱為橢圓極化。當(dāng)電場垂直分量和水平分 量的振幅和相位具有任意值時（兩分量相等時例Ex = Exm*cos (w*x+w*t*le-2+Qx) ; % 計算 x方向幅值瞬時序列外），均可得到橢圓極化。一、

3、實驗內(nèi)容（一）線極化程序代碼為： Exm = 3;%x分量幅值Eym = 3;%y分量幅值w = 10;%角頻率z0 = 0;%起始位置x = 0:0. 01:3;% x軸坐標(biāo)取樣m0 = zeros (size(x); 相同的0序列%與X取樣序列規(guī)模Qx = 0;%X分量初相角Qy = pi;Qx = 0, pi 時 figure for t=0:500%y分量初相角Qy -Ey = Eym*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; % 計算 y方向幅值瞬時序列plot3 (x, mO, mO, black5 , LineWidth5,3) ; %lH| 參考軸線hold onplot

4、3 (x, mO, Ex,m , LineWidth , 1.5);% 畫x軸方向分量hold on plot3 (x, Ey, mO, bLineWidth, 1. 1) :% 畫y軸方向分量hold on%和向量y坐標(biāo)為Y分量幅值，z坐標(biāo)為X 分量幅值plot3 (x, Ey, Ex, 5 g5 / LineWidth5, 1. 2); hold off%軸的設(shè)置 xlabel (,傳播方向)； ylabel (,電場 Ey); zlabel (,電場 Ex);title (平面電磁波傳播示意圖 ,fontsize5 , 14)set (gca, fontsize , 12) drawno

5、wend其程序運行結(jié)果仿真圖如下:4 Figure 1文件(E)紹輯()查看(V)插入(1)工具CD 桌面(D)窗口(W)幫助(H)己、義5足以口國回平面電磁波傳播示意圖01電場Ey傳播方向-50圖1線極化波圖(二)實現(xiàn)左旋和右旋圓極化1、右旋程序為：Em = 0. 1*99 + 5; % Em = 14. 599 是個隨便選的數(shù)一Exm = 10; % x分量幅值Eym = (EnT2-Exm 2) 0.5; % y 分量幅值w = 10; %角頻率z0 = 0; %起始位置x = 0:0. 01:3; % x軸坐標(biāo)取樣m0 = zeros (size (x) ; %與x取樣序列規(guī)模相同 的

6、0序列Qx = 0; %x分量初相角Qy = pi/4; %y分量初相角 方便起見0：線極化 pi/2：圓計劃其它：橢圓極化 figurefor t=0:500Ex = Exni*cos (w*x+w*t*le-2+Qx) ; % 計算 x方向幅值瞬時序列Ey = Eyin*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; % 計算 y方向幅值瞬時序列plot3 (x, m0, mO, black, LineWidth, 3) ; %畫 參考軸線hold onplot3 (x, mO, Ex,m , LineWidth, 1.5);% 畫x軸方向分量hold onplot3 (x, Ey, m0

7、, bLineWidth, 1. 1) ;% 畫y軸方向分量hold on%和向量y坐標(biāo)為Y分量幅值，z坐標(biāo)為X 分量幅值plot3 (x, Ey, Ex, g , LineWidth5 , 1. 2); hold offxlabel (,傳播方向)； ylabel (,電場 Ey);zlabel (電場 Ex);titled平面電磁波傳播示息圖 ,fontsize , 14)set (gca, fontsize , 12) drawnowend仿真圖如下所示：公 Figure 1文件(E)編輯任)查看凹 插入(1)工具 桌面(D)窗口(W)幫助(H)平面電磁波傳播示意圖 ad二氣5足以-盤

8、E 回x山菸？h圖2右旋圓極化波圖2、左旋程序為：Exm = 4;% x分量幅值Eym = 4;% y分量幅值w = 10;%角頻率zO = 0;%起始位置x二0:0.01:3;% x軸坐標(biāo)取樣m0 = zeros (size (x) :% 與 x 取樣序列規(guī)模相同的0序列Qx = 0;%x分量初相角Qy = -pi/2;%y分量初相角 方便起見0：線極化pi/2：圓計劃 其它：橢圓極化 figurefor t=0:500Ex = Exin*cos (w*x+w*t*le-2+Qx) ; % 計算 x方向幅值瞬時序列Ey = Eym*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; % 計算 y

9、方向幅值瞬時序列plot3 (x, m0, mO, black, LineWidth, 3) ; %畫 參考軸線hold onplot3 (x, mO, Ex,m , LineWidth5, 1.5);% 畫x軸方向分量hold onplot3 (x, Ey, mO, bLineWidth, 1. 1) ;% 畫y軸方向分量hold on%和向量y坐標(biāo)為Y分量幅值，z坐標(biāo)為X 分量幅值plot3 (x, Ey, Ex, g , LineWidth , 1. 2):hold offxlabel （傳播方向）；ylabel （電場 Ey）;zlabel （5 電場 Ex）;title （平面電磁波傳播示意圖 ,fontsize5 , 14）set （gca, fontsize , 12） drawnowend其仿真結(jié)果圖如下：，F(xiàn)igure 1 X文件 編輯(E)查看凹 插入(1)工具 桌面(D)窗口W 幫助(H)己3必