实验2 电磁波极化.docx

《实验2 电磁波极化.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验2 电磁波极化.docx（14页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、一、实验目的：1 .为了在MATLAB中实现一三象限和二四象限的线极化波，更加直观理解线极化。2 .为了在MATLAB实现左旋和右旋圆极化波，便于更加直观理解圆极化。二、实验原理：（一）极化：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。（二）极化分类1、线极化：电场矢量在空间的取向固定不变的电磁波叫线极化。有时以地面为参数

2、，电场矢量方向与地面平行的叫水平极化，与地面垂直的叫垂直极化。2、圆极化：当无线电波的极化面与大地法线面之间的夹角从0360。周期的变化，即电场大小不变，方向随时间变化，电场矢量末端的轨迹在垂直于传播方向的平面上投影是一个圆时，称为圆极化。3、椭圆极化：若无线电波极化面与大地法线面之间的夹角从。2兀周期地改变，且电场矢量末端的轨迹在垂直于传播方向的平面上投影是一个椭圆时，称为椭圆极化。当电场垂直分量和水平分量的振幅和相位具有任意值时（两分量相等时例外），均可得到椭圆极化。三、实验内容（一）线极化程序代码为：Exm=3;% x分量幅值Eym=3;% y分量幅值w = 10;%角频率z = 0;%

3、起始位置% 轴坐标取样%与取样序列规模%分量初相角%y分量初相角Qy -x = 0:0. 01:3;m = zeros (size(x);相同的。序列Qx = 0;Qy = pi;Qx - 0, pi 时figurefor t=0:500Ex = Exm*cos (w*x+w*t*le-2+Qx) ; % 计算x方向幅值瞬时序列Ey = Eym*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; % 计算y方向幅值瞬时序列plot3 (x, m, m, , black, , LineWidth, 3) ; %参考轴线hold onplot3 (x, m, Ex, m , LineWidth, 1.

4、5); %画x轴方向分量hold onplot3 (x, Ey, m, b, LineWidth, 1. 1) ;%画y轴方向分量hold on%和向量y坐标为Y分量幅值，z坐标为X分量幅值plot3 (x, Ey, Ex, g , LineWidth, 1. 2);hold off%轴的设置xlabel C传播方向);ylabel (,电场 Ey);zlabel (,电场 Ex);titled平面电磁波传播示意图,fontsize, , 14)set (gca, fontsize, 12)drawnowend其程序运行结果仿真图如下:4 Figure 1帮助(H)文件()编辑(E)查看(V)

5、插入0)工具(I)桌面)窗口% 已黝% / 豆4 2 o-2-45X山因三平面电磁波传播示意图图1线极化波图(二)实现左旋和右旋圆极化1、右旋程序为：Em = 0. 1*99 + 5; % Em = 14. 599 是个随便选的数_Exm = 10; % x分量幅值Eym = (Em2-Exm2) 0. 5; % y 分量幅值w = 10; %角频率z = 0; %起始位置x = 0:0.01:3; % x轴坐标取样m = zeros (size (x) ; %与x取样序列规模相同的0序列Q = 0; %分量初相角Qy = pi/4; %y分量初相角 方便起见0:线极化pi/2：圆计划其它：椭

6、圆极化figurefor t=0:500Ex = Exm*cos (w*x+w*t*le-2+Qx) ; % 计算x方向幅值瞬时序列Ey = Eym*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; % 计算y方向幅值瞬时序列plot3 (x, m, m, black, LineWidth, 3) ; %画参考轴线hold onplot3 (x, m, Ex, m , LineWidth, 1.5); %画x轴方向分量hold onplot3 (x, Ey, m, b, LineWidth, 1. 1) ;%画y轴方向分量hold on%和向量y坐标为Y分量幅值，z坐标为X分量幅值plot3 (

7、x, Ey, Ex, g , LineWidth, 1. 2);hold offxlabel (传播方向);ylabel (,电场 Ey);zlabel (,电场 Ex);title(平面电磁波传播示意图J, fontsize , 14)set (gca, 5 fontsize, 12)drawnowend仿真图如下所示:文件(E)编辑()查看M 插入0)工具(I)桌面)窗口段)帮助但) MH2t 已Q 乂 复口 H!打开文件平面电磁波传播示意图1电场Ey -20 0 传播方向图2右旋圆极化波图2、左旋程序为：Exm = 4;%x分量幅值Eym = 4;%y分量幅值w = 10;%角频率z =

8、 0;%起始位置x = 0:0. 01:3;% x轴坐标取样%与取样序列Qx = 0;Qy = -pi/2;m = zeros(size(x);规模相同的。序列%分量初相角%y分量初相角方便起见0：线极化pi/2：圆计划 其它：椭圆极化figurefor t=0:500Ex = Exm*cos (w*x+w*t*lb2+Qx) ; % 计算x方向幅值瞬时序列Ey = Eym*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; % 计算y方向幅值瞬时序列plot3 (x, m, m, , black, LineWidth, 3) ; %1参考轴线hold onplot3 (x, m, Ex, m ,

9、 LineWidth, 1.5); %画x轴方向分量hold onplot3 (x, Ey, m, b, LineWidth, 1. 1) ;%画y轴方向分量hold on%和向量y坐标为Y分量幅值，z坐标为X分量幅值plot3 (x, Ey, Ex, g , LineWidth, 1. 2);hold offxlabel （传播方向）;ylabel （,电场 Ey,）;zlabel （,电场 Ex）;title（平面电磁波传播示意图,fontsize, , 14）set（gca, fontsize, 12）drawnowend其仿真结果图如下：Figure 1文件(E)编辑(E)查看 插入(1)工具 桌面)窗口帮助(H) 0平面电磁波传播示意图4、031传播方向5OX山百24 5O2Ey场电图3左旋圆极化波图四、实验总结虽然在实验过程中犯了一些错误，但对知识收获了很多。通过对仿真图的解读，通过借助手的比划，可以判断什么情况下是左旋，什么情况下是右旋。对线极化，圆极化，椭圆极化更理解。