4.电磁场与电磁波实验报告.docx
一、实验目的1、观察矩形波导中TE10模的场分布的波形，解其特点及产生方法。2、了解矩形波导中TE10模的场分布及其特性。二、实验内容1、了解矩形波导中TE10模的场分布。2、观察这些信号的波形,观察分析矩形波导中TE10模的场分布的参数。三、实验结果 代码：ao=22.86;bo=10.16;1.ao=22.86;bo=10.16;%矩形波导尺寸，单位mmu=4*pi*10A (-7);u=4*pi*10A (-7);%磁导率d=8;%箭头个数HO=1;£=9.84*10人9;%工作频率T=l/f; t=0;a=ao/1000;%单位换算成mb=bo/1000;%单位换算成mlamdac=2*a;%TE1O模的截止波长lamda0=3*10A8/f;为工作波长if(lamdaO>lamdac) return;elseelf;务工作波长大于截止波长那么模式截止，停止运算lamdag=lamdaO/(1-(lamdaO/lamdac)人2)A0.5);%波导波长c=lamdag;c=lamdag;%传输方向长度取一个波导波长Beta=2*pi/lamdag;%相移常数w=Beta*3*10A8;w=Beta*3*10A8;%角频率t=0;%初始时刻x=0:a/d:a;y=0:b/d:b; z=0:c/d:c;xl,ylz zl=meshgrid(x,y,z);v = VideoWriter(1 Rew.avi'); open(v); for i=l:360hx=-Beta.*a.*H0.*sin(pi./a.*xl).*sin(w*t-Beta.*zl)./pi; hz=H0.*cos(pi./a.*xl).*cos(w*t-zl.*Beta);hy=zeros (size (yl) ) ;%磁场的三个分量赋值H=quiver3(zl,xl,yl,hz,hx,hy, * b *); hold on; x2=xl-0.001; y2=yl-0.001; z2=zl-0.001;ex=zeros (size(x2);ey=w.*u.*a.*H0.*sin(pi./a.*x2).*sin(w*t-Beta.*z2)./pi;ez=zeros (size (z2) ) ;%电场的三个分量赋值E=quiver3(z2,x2,y2,ez,ex,ey,'r');view(-25,60);mov(i)=getframe(gcf); hold onpause (0.01);t=t+T*0.1; hold off frame = getframe(gcf);writeVideo(v,frame);end;hold off; close(v) endao=22.86;bo=10.16;d=6;H0=l;f=9.84*10"9;t=0.03;%画矩形波导场结构所有计算单位为米输入为毫米%f 10 工作频率/波长%lg%lg波导波长 %lcTE10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 %tt时刻的场结构图a=ao/1000;b=bo/1000;lc=2*a;%TE10截止频率10=3*10A8/f;u=4*pi*10A(-7);if (10>lc)return;elseelf;lg=10/( (1- (10/lc)人2)人0.5);c=lg;B=2*pi/lg;w=B/(3*10A8);x=0:a/d:a; y=0:b/d:b;z=0:c/d:c;xl,ylz zl=meshgrid(x,y,z);x2=xl-0.001;y2=yl-0.001;z2=zl-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,x2z y2,ez,ex,ey, 'b *);xlabel (，传输方向1) ; ylabel ('波导宽边a*) ; zlabel (，波导窄边b*);hold off;end2. ao=22.86;bo=10.16;d=6;H0=l;f=9.84*10A9;t=0.03;省画矩形波导场结构所有计算单位为米输入为亳米%f 10工作频率/波长%lg 波导波长 %lcTE10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 1L频率10=3*10A8/f;u=4*pi*10A (-7);if (10>lc)return;elseelf;lg=10/ ( (1- (10/lc)人2)A0.5);c=lg;B=2*pi/lg;w=B/(3*10人8);x=0:a/d:a; y=0:b/d:b;z=0:c/d:c;xl,ylz zl=meshgrid(x,y,z);息mesh(xl,yl,zl);hx=-B.*a.*H0.*sin(pi./a.*xl) .*sin (w*t-B.*zl) ./pi;hz=H0.*cos(pi./a.*xl).*cos(w*t-zl.*B);hy=zeros(size(yl);quiver3(zl,xl,yl,hz,hx,hy,'r');hold on;x2=xl-0.001;y2=yl-0.001;z2 = zl-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,x2z y2,ez,ex,ey, 'b *);xlabel (，传输方向1) ; ylabel ('波导宽边a*) ; zlabel (,波导窄边b*);hold off;end3. .ao=22.86;bo=10.16;d=6;H0=l =9.84*109=0.03;名画矩形波导场结构所有计算单位为米输入为毫米%f 10工作频率/波长%lg 波导波长 %1C TE10模截止波长%a b 波导尺寸 %c%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10=3*10A8/f;u=4*pi*10A (-7);if (10>lc)return;elseelf;lg=10/(1-(10/lc)人2)A0.5);c=lg;B=2*pi/lg;w=B/(3*10A8);x=0:a/d:a; y=0:b/d:b;z=0:c/d:c;xlz ylz zl=meshgrid(x,y,z);%mesh(xl,yl,zl);hx=-B.*a.*H0.*sin(pi./a.*xl).*sin(w*t-B.*zl)./pi;hz=H0.*cos(pi./a.*xl).*cos(w*t-zl.*B);hy=zeros(size(yl);quiver3(zl,xl,ylz hz,hxz hyz , r1);hold on;xlabel (1传输方向1 ) ; ylabel ('波导宽边1) ; zlabel0波导窄边b，);hold off; end图片：1. K Figure 1File Edit View Insert Tools Desktop Window Help,IT &）玲a戈0w/F 口目国2 Figure 1File Edit View Insert Tools Desktop Window Help*Bu，及/目 ;国3.国 Figure 1一 XFile Edit View Insert Tools Desktop Window Help口目id）玲 '、已0/目口Ix10'31510、.£ 5、：o>:0.020.01波导宽边a0.040.02一.rrrrrrr ,mil, l,rrrrrrM> 一0.06-001402传输方向4.W Figure 1File Edit View Insert Tools Desktop Window HelpWO k 踮94,豆口目0.015、0.01、0.005、0.01、0.005、0.02、0.01波导宽边a>,、建AssEy'y 二.-<<KM>X 吏 m 二Um/ ，/，r2p-/j/ Um z'''w'、0.02001-0 02传输方向0.060.04四、实验总结收获：1 .了解了矩形波导中TE10模的场分布的特点。2 .了解了矩形波导中TE10模的场分布的特性。
