极化电磁波matlab,基于Matlab的电磁波极化仿真.pdf

基于Matlab的电磁波极化仿真.pdf

频谱研究

FrequencySpectrum Research

基于Matlab的电磁波极化仿真

■ 黄淮学院陈洪涛

摘要

电磁波极化是电磁理论中的一个重要概念，借助Matfab计算数据处理和图形展示功能，用图画方式

把电磁波极化的全貌展示出来，这样不必通过数学上抽象的解析推导，就可以对问题展开讨论．促进教

学的开展。实验仿真给出了左极化、椭圆极化图形具有直观性，便于对比观察。

关键词：Matlab极化图形仿真

件。经过近2O年的发展．MatJab的核心被进～步完善

l前言和强化．同时许多工程领域的专业人员也开始用MatJab

构造本领域的专门辅助工具，这些工具后来便发展为

电磁波的极化是电磁理论中的一个重要概念…。由 Matlab的各种工具箱。Matlab具有强大的图形处理能力和

于其他作图软件无法体现电磁波传播的全貌及电磁波传丰富的工具箱处理函数．这样就使图形处理编程变得比

播与极化状态的联系，影响了电磁波极化的形象化。较简单。

Matlab自产生之日起就具有方便的数据可视化功

能，它可以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以 3电磁波极化理论

对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三

维的可视化、图像处理、动画和表达式作图。它不电磁波的极化表征在空间任一固定点上电场矢量的

仅在一般数据可视化软件都具有的功能 (例如二维曲取向随时间变化的特性，通常用电场矢量末端随时间变

线和三维曲面的绘制和处理等)方面更加完善，而且化的轨迹来描述。电场矢量末端的轨迹是直线．就称为

对于一些其他软件所没有的功能 (例如图形的光照处线极化电场矢量末端的轨迹是圆．就称为圆极化．根

理、色度处理以及四维数据的表现等)同样有出色的据旋转方向可分为左旋圆极化和右旋圆极化；电场矢量

处理能力。末端的轨迹是椭圆．就称为椭圆极化．同样也包括左旋

本文通过MatIab对电磁波极化进行仿真，较真实地椭圆极化和右旋椭圆极化。

显示了电磁波极化时的图形．为更好地观测电磁波极化平面电磁波沿轴线前进无E分量．但是具有f分量

提供了依据。通过实验仿真圆极化波、椭圆极化波．我和分量，如果f分量为零．只有E分量，我们称其为X

们可以更加直观地理解电磁波极化的产生和各自的特方向线极化。如果只有f分量而没有f分量．我们称其

点为Y方向线极化。在一般情况下，E和都存在，在接收

此电磁波时，将得到包含水平与垂直两个分量的电磁

2Matlab简介波。如果此两个分量的电磁波的振幅和相位不同，可以

得到各种不同极化形式的电磁波。

2O世纪7O年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主

任CleveMoler为了减轻学生编程的负担，~]FORTRAN编 3．1线极化波的合成

写了最早的Matlab。1984年由Little、Moler、SteveBangert 设同频率的两个正交线极化波为

合作成立的MathWorks+b司正式把Mat1ab推向市场。到／E =Excos(oct一中．)

2O世纪9O年代，MatIab已成为国际控制界的标准计算软 E【；E cos(cot一中2)

中

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