利用Matlab实现矩形波导电磁场分布图的绘制.doc

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： （1-1） 上式中各参量如下， （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2 C.附程序清单 rectwavestrct1(22.86,10.16,6,1,9.84*109,0.03); %main function 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*108/f;u=4*pi*10(-7);if(l0lc) return;else clf;lg=l0/(1-(l0/lc)2)0.5);c=lg;B=2*pi/lg;w=B/(3*108);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-