matlab 波导场,利用Matlab实现矩形波导电磁场分布图的绘制

利用Matlab实现矩形波导电磁场分布图的绘制

利用 Matlab 实现矩形波导电磁场分布图的绘制(附源程序)通过 Matlab 计算并绘出任意时刻金属矩形波导的主模 TE10 模的电磁场分布图。波导尺寸、工作频率及时刻均由外部给定。A. 矩形波导中传输的主模为 TE10 模。设金属波导尺寸为 a*b，TE10 模的截止波长为2*a。其电磁场分量可推导表示如下：00sinsicosisixzyaHxtzatExtz(1-1)上式中各参量如下， 21cgcgafc(1-2 )B. 用 Matlab 画电磁力线的步骤：1. 由外部给定的波导尺寸、工作频率参照(1-2)式计算得到参量。2. 由外部给定的绘图精度，分别确定电场和磁场的坐标点。按照公式(1-1)计算得到电场、磁场的分量。3. 用 quiver3 函数，绘制磁场分布。允许图像叠加。4. 用 quiver3 函数，绘制电场分布。不允许图像叠加。C. 三维的电力磁力线分布效果图图 1图 2C.附程序清单rectwavestrct1(22.86,10.16,6,1,9.84*10^9,0.03); %mainfunction rectwavestrct1(ao,bo,d,H0,f,t)%画矩形波导场结构 所有计算单位为米 输入为毫米%f l0 工作频率/波长%lg 波导波长 %lc TE10 模截止波长%a b 波导尺寸 %c 传输方向 这里取为波导波长%d 采样精度 %t t 时刻的场结构图a=ao/1000;b=bo/1000;lc=2*a; %TE10 截止频率l0=3*10^8/f;u=4*pi*10^(-7);if(l0>lc)return;elseclf;lg=l0/((1-(l0/lc)^2)^0.5);c=lg;B=2*pi/lg;w=B/(3*10^8);x=0:a/d:a;y=0:b/d:b;z=0:c/d:c;[x1,y1,z1]=meshgrid(x,y,z);%mesh(x1,y1,z1);hx=-B.*a.*H0.*sin(pi./a.*x1).*sin(w*t-B.*z1)./pi;hz=H0.*cos(pi./a.*x1).*cos(w*t-z1.*B);hy=zeros(size(y1));quiver3(z1,x1,y1,hz,hx,hy, b );hold on;x2=x1-0.001;y2=y1-0.001;z2=z1-0.001;ex=zeros(size(x2));ey=w.*u.*a.*H0.*sin(pi./a.*x2).*sin(w*t-B.*z2)./pi;ez=zeros(size(z2));quiver3(z2,x2,y2,ez,ex,ey, r );xlabel( 传输方向 );ylabel( 波导宽边 a );zlabel( 波导窄边 b );hold off;end%------------------------------------------------------------------End Code----------------------------------