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《矩形波導場結(jié)構(gòu)的仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、矩形波導場結(jié)構(gòu)的仿真一、實驗目的：1.加深學生對矩形波導中電磁場分布的理解；2.加深學生對矩形波導工作模式與相關參數(shù)的理解；3.提高學生的軟件仿真能力。二、實驗原理設金屬波導的尺寸為a×b，傳輸TEmn波時電磁場分量為：在截止波長時，相關參數(shù)分別為工作波長波相位三、實驗內(nèi)容及步驟通過MATLAB計算并繪制出任意時刻金屬矩形波導內(nèi)TEmn模的電磁場分布圖：1.根據(jù)給定波導尺寸和工作頻率計算出相關參數(shù)；2.根據(jù)一定的繪圖精度確定電磁場的坐標點，并計算電場、磁場分量；3.分別繪制出電場和磁場場分量的分布圖，將電場分布圖疊加于磁場分布圖上。四、實驗要求波導尺寸、工作頻率，工作模式及精度由輸入確定。五、
2、實驗報告?1.按照要求完成相關仿真，給出流程圖和程序；?2.對主要語句做中文注釋；?3.給出仿真的場分布圖。程序清單如下：clear;a=input('尺寸寬邊');%矩形波導尺寸ab=input('尺寸窄邊');%矩形波導尺寸bm=input('m');%TEMmn模工作模式設定n=input('n');d=input('采樣精度');%采樣精度Hm=input('幅值');%Hz的幅值，可以為任意值f=input('工作頻率');%矩形波導的工作頻率t=input('波傳播時刻');%波傳播t時刻的場結(jié)構(gòu)圖lc=2*((m/a)^2+(n/b)^2)^0.5;%TEMmn截止波長l=3*1
3、0^8/f;%波的工作波長lg=l/((1-(l/lc)^2)^0.5);%波導的波長c=lg;%傳輸方向，取波導傳播的方向B=2*pi/lg;%相位常數(shù)的計算β=2*pi/λgw=B/(3*10^8);%角頻率的計算u=4*pi*10^(-7);%內(nèi)環(huán)最內(nèi)層的電流值if(l>lc)return;%若工作波長大于截止波長，波不沿波導傳播，則返回;elsex=0:a/d:a;%x軸方向的常分量，精度為a/dy=0:b/d:b;%y軸方向的常分量，精度為b/dz=0:c/d:c;%z軸方向的常分量，其精度為c/d[x1,y1,z1]=meshgrid(x,y,z);%三維空間圖形繪制采樣點函數(shù)Hx
4、=-B.*a.*Hm.*sin(m*pi./a.*x1).*cos(n*pi*y1./b).*sin(w*t-B.*z1)./pi;%磁場在x軸上的分布函數(shù)Hy=-B.*a.*Hm.*cos(m*pi*x1./a).*sin(n*pi*y1./b).*sin(w*t-B.*z1);%磁場在y軸上的分布函數(shù)Hz=Hm.*cos(m*pi*x1./a).*cos(n*pi*y1./b).*cos(w*t-B*z1);%磁場在z軸上的分布函數(shù)%figure;quiver3(z1,x1,y1,Hz,Hx,Hy,'b');%繪制三維圖以及線的顏色為深藍色xlabel('傳輸方向');ylabel('波導
5、寬邊a');zlabel('波導窄邊b');holdon;%繼續(xù)x2=x1-0.001;%畫x2圖的與x1的間隔為0.001y2=y1-0.001;z2=z1-0.001;Ex=-w.*u.*a.*Hm.*cos(m*pi./a.*x2).*sin(n*pi./b.*y2).*sin(w*t-B.*z2)./pi;%電場在y軸上的分布函數(shù)Ey=w.*u.*a.*Hm.*sin(m*pi./a.*x2).*cos(n*pi./b.*y2).*sin(w*t-B.*z2)./pi;%電場在y軸上的分布函數(shù)Ez=zeros(size(z2));%電場在z軸上的函數(shù)，產(chǎn)生以0開始的矩陣，Ez=0%fi
6、gure;quiver3(z2,x2,y2,Ez,Ex,Ey,'r');%畫三維圖形電場的分布圖顏色為紅色xlabel('傳輸方向');ylabel('波導寬邊a');zlabel('波導窄邊b');holdoff;%結(jié)束endTEM10模矩形波導塊結(jié)構(gòu)仿真圖：TEM02模矩形波導塊結(jié)構(gòu)仿真圖：
