電磁場(chǎng)數(shù)值分析.docx

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1、《電磁場(chǎng)數(shù)值分析》（作業(yè)）---2016學(xué)年---學(xué)院：學(xué)號(hào)：姓名：聯(lián)系方式：任課教師：212016年6月6日21作業(yè)1一個(gè)二維正方形（邊長(zhǎng)a=10mm)的靜電場(chǎng)區(qū)域，電位邊界條件如圖所示（單位：V)，求區(qū)域內(nèi)的電位分布。要求用超松弛迭代法求解差分方程組進(jìn)行計(jì)算。?代碼：hx=11;hy=11;v1=zeros(hy,hx);v1(hy,:)=ones(1,hx)*100;v1(1,:)=ones(1,hx)*50;fori=1:hy;v1(i,1)=0;v1(i,hx)=100;endw=2/(1+sin(pi/(hx-1)));maxt=1;t=0;v2=v1

2、;21n=0;while(maxt>1e-6)n=n+1;maxt=0;fori=2:hy-1;forj=2:hx-1;v2(i,j)=(1-w)*v1(i,j)+w*(v1(i+1,j)+v1(i,j+1)+v2(i-1,j)+v2(i,j-1))/4;t=abs(v2(i,j)-v1(i,j));if(t>maxt)maxt=t;endendendv1=v2;endsubplot(1,2,1)mesh(v2)axis([0,11,0,11,0,100])subplot(1,2,2)contour(v2,20)?結(jié)果：2121作業(yè)2模擬真空中二維TM電磁波的傳播

3、，邊界設(shè)置為一階Mur吸收邊界，觀察電磁波的傳播過(guò)程。波源為正弦函數(shù)：?代碼：xmesh=150;ymesh=150;mu0=4*pi*(1.0e-7);eps0=8.85e-12;c=3.0e-8;dx=1.0;dt=0.7*dx/c;timestep=200;ez(1:xmesh+1,1:ymesh+1)=0.0;hx(1:xmesh+1,1:ymesh)=0.0;hy(1:xmesh,1:ymesh+1)=0.0;coef1=dt/(mu0*dx);21coef2=dt/(eps0*dx);coef3=(c*dt-dx)/(c*dt+dx);ezold=ez

4、;fornow=1:timestep;hx=hx-coef1*(ez(:,2:ymesh+1)-ez(:,1:ymesh));hy=hy+coef1*(ez(2:xmesh+1,:)-ez(1:xmesh,:));ez(2:xmesh,2:ymesh)=ez(2:xmesh,2:ymesh)-...coef2*(hx(2:xmesh,2:ymesh)-hx(2:xmesh,1:ymesh-1))-...coef2*(hy(2:xmesh,2:ymesh)-hy(1:xmesh-1,2:ymesh));ez(1,:)=ezold(2,:)+coef3*(ez(2,:

5、)-ezold(1,:));ez(xmesh+1,:)=ezold(xmesh,:)+coef3*(ez(xmesh,:)-ezold(xmesh+1,:));ez(:,1)=ezold(:,2)+coef3*(ez(:,2)-ezold(:,1));ez(:,ymesh+1)=ezold(:,ymesh)+coef3*(ez(:,ymesh)-ezold(:,ymesh+1));ez(xmesh/2+1,ymesh/2+1)=sin(now*dt*2*pi*c/25.0);mesh(ez)pause(0.01)ezold=ez;end?結(jié)果：2121作業(yè)3基于P

6、ocklington方程用MoM分析半波對(duì)稱振子天線：觀察天線線徑和分段數(shù)目分別取不同值對(duì)天線阻抗和輻射特性的影響（半徑分別取0.001λ，0.0001λ，0.00001λ，分段數(shù)取11,21,31）?代碼：%%初始化參數(shù)c=3e-8;r=1;f=c/r;w=2*pi*f;e0=8.85e-12;u0=4*pi*1e-7;a=0.0001*r;L=0.5*r;k=2*pi/r;N=31;dl=L/(N+1);l=L/2-dl/2;lz=-l:dl:1;lzs=lz(1:N);21lzm=lz(1:N)+dl/2;lze=lz(2:N+1);%%阻抗矩陣元素求解fi

7、=log(dl/a)/(2*pi*dl)-k/(4*pi)*1j;fi_1=exp(-k*dl*1j)/(4*pi*dl);fi_2=exp(-k*2*dl*1j)/(8*pi*dl);z=ones(N,N);form=1:Nforn=1:Nifm==nfi1=fi;fi2=fi_1;fi3=fi_2;z(m,n)=((k^2*dl^2-2)*fi1+fi2+fi3);elseifabs(m-n)==1fi1=fi_1;fi2=fi;fi3=fi_2;z(m,n)=((k^2*dl^2-2)*fi+fi2+fi3);elsefi1=exp(-k*abs(m-n)*

8、dl*1j