實(shí)驗(yàn)2 電磁波極化在MATLAB中實(shí)現(xiàn)一三象限和二四象限的線極化波

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽榱嗽贛ATLAB中實(shí)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(shí)現(xiàn)左旋和右旋圓極化波，便于更加直觀理解圓極化。二、實(shí)驗(yàn)原理：（一）極化：電磁波電場(chǎng)強(qiáng)度的取向和幅值隨時(shí)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(jiǎn)稱 極化波）。如果極化電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度始終在垂直于傳播方向的（橫）平面 內(nèi)取向，其電場(chǎng)矢量的端點(diǎn)沿一閉合軌跡移動(dòng)，則這一極化電磁波稱為平面 極化波。電場(chǎng)的矢端軌跡稱為極化曲線，并按極化曲線的形狀對(duì)極化波命名。（二）極化分類1、線極化：電場(chǎng)矢量在空間的取向固定不變的電磁波叫線極化。有時(shí)以地面 為參數(shù)

2、，電場(chǎng)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(wú)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(chǎng)大小不變，方向隨時(shí)間變化，電場(chǎng)矢量末端的軌跡在垂直于傳 播方向的平面上投影是一個(gè)圓時(shí)，稱為圓極化。3、橢圓極化：若無(wú)線電波極化面與大地法線面之間的夾角從02兀周期地改 變，且電場(chǎng)矢量末端的軌跡在垂直于傳播方向的平面上投影是一個(gè)橢圓時(shí)， 稱為橢圓極化。當(dāng)電場(chǎng)垂直分量和水平分量的振幅和相位具有任意值時(shí)（兩 分量相等時(shí)例外），均可得到橢圓極化。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(一)線極化程序代碼為: Exm = 3; Eym = 3; w = 10; z0 = 0;x = 0

3、:0. 01:3; mO = zeros (size (x);Qx = 0; Qy 二 pi; figure for t=0:500%x分量幅值 y分量幅值 角頻率 起始位置% x軸坐標(biāo)取樣%與X取樣序列規(guī)模相同的0序列 %x分量初相角%y分量初相角Qy 一 Qx=0, pi時(shí)Ex = Exm*cos (w*x+w*t*le-2+Qx) ; %計(jì)算x方向幅值瞬時(shí)序列 Ey二Eym*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; %計(jì)算y方向幅值瞬時(shí)序列 plot3 (x, m0, m0, black, LineWidth , 3) ; %畫(huà)參考軸線 hold onplot3 (x, mO, E

4、x,mLineWidth, 1. 5) ; % 畫(huà) x 軸方向分量 hold onplot3 (x, Ey, mO, b, LineWidth，, 1. 1) ;% 畫(huà) 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 off%軸的設(shè)置xlabel C傳播方向)；ylabel (電場(chǎng) Ey);zlabel (電場(chǎng) Ex);titled平面電磁波傳播示意圖,fontsize, 14) set (gca, fontsize , 12)drawnowend 其程序運(yùn)行結(jié)果仿真圖如下:4

5、 Figure 1文件(E)緝輯(E)查看(V)插入(1)工具 桌面(D)窗口(W)幫助(H)己I盤(pán)包尖心， 口匡1 回平面電磁波傳播示意圖平面電磁波傳播示意圖_|_虹/| h/m /#c 內(nèi) izx ru(二)實(shí)現(xiàn)1、右旋程序?yàn)?Em 二 0. 1*99 + 5; % Em = 14. 599 是個(gè)隨便選的數(shù)Exm = 10; % x分量幅值Eym = (Em 2-Exm 2) 0. 5; % y 分量幅值w = 10; %角頻率zO = 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。序列Qx=0; %x分量

6、初相角Qy二pi/4; %y分量初相角 方便起見(jiàn)0:線極化pi/2：圓計(jì)劃 其它：橢圓極 化figurefor t二0:500Ex二Exm*cos (w*x+w*t*le-2+Qx) ; %計(jì)算x方向幅值瞬時(shí)序列 Ey 二 Eyin*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; % 計(jì)算 y 方向幅值瞬時(shí)序列 plot3 (x, mO, m0, blackLineWidth, 3) ; %畫(huà) 參考軸線 hold onplot3 (x, mO, Ex,mLineWidth, 1. 5) ; % 畫(huà) x 軸方向分量 hold onplot3 (x, Ey, mO, bLineWidth, 1.

7、1) ;% 畫(huà) 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, gLineWidth, 1. 2) ; hold off xlabel (傳播方向)； ylabel (J 電場(chǎng) Ey，);zlabel (電場(chǎng) Ex); titled平面電磁波傳播示意圖,fontsize, 14) set (gca, fontsize, 12)drawnowend 仿真圖如下所示:6 Figure 1文件(E)編輯(E)查看(Y)插入(D 工具 桌面(D)窗口堅(jiān))幫助(H) a虹氣貯S)矣房-也匡I 口!平面電磁波傳播示意圖打開(kāi)文件圖2右旋圓極化

8、波圖2、左旋程序?yàn)?Exm = 4;Eym = 4; w = 10;z0 = 0;x = 0:0. 01:3;% x分量幅值% y分量幅值%角頻率%起始位置% X軸坐標(biāo)取樣m0 = zeros(size(x);Qx = 0;Qy 二-pi/2;計(jì)劃其它：橢圓極化%與X取樣序列規(guī)模相同的0序列%x分量初相角%y分量初相角方便起見(jiàn)0：線極化pi/2：圓figurefor t=0:500Ex二Exm*cos (w*x+w*t*le-2+Qx) ; %計(jì)算x方向幅值瞬時(shí)序列 Ey 二 Eyin*cos (w*x+w*t*le-2+Qy) ; % 計(jì)算 y 方向幅值瞬時(shí)序列 plot3 (x, m0,

9、m0, blackLineWidth, 3) ; %畫(huà) 參考軸線 hold on plot3 (x, mO, Ex,mLineWidth, 1. 5) ; % 畫(huà) x 軸方向分量 hold onplot3 (x, Ey, mO, bLineWidth, 1. 1) ;% 畫(huà) 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, gLineWidth, 1. 2) ; hold off xlabel (傳播方向)； ylabel (電場(chǎng) Ey);zlabel C 電場(chǎng) Ex，);titled平面電磁波傳播示意圖fontsize ,14) set (gca, fontsize, 12)drawnowend其仿真結(jié)果圖如下：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) ad二氣