电磁波圆极化MATLAB仿真

1、电磁波的圆极化圆极化的矢量矢端的MATLAB仿真2014-11-27西安电子科技大学 信息对抗一、什么是圆极化无界介质中的均匀平面电磁波是TEM波。TEM波的电场强度矢量和磁场强度矢量均 在垂直于传播方向的平面内。假设电磁波沿+Z方向传播，则电场强度矢量和磁场强度矢 量均在Z=常数的平面内。讨论均匀平面电磁场的传播特性时，已假设在直角坐标系中， 电场强度矢量随时间在一条直线上变化，其矢端轨迹是一条直线，这种波称为线极化波。 在一般情况下，对于沿+Z方向传播的均匀平面电磁波，电场强度矢量E有频率和传播方 向均相同的两个分量公和与，此时他们的合成场矢量E在等相位面上随时间变化的矢端 轨迹有可能不再

2、是一条直线。为了说明合成场矢量E在空间任一固定点上随时间的变化 规律，我们引入电磁波的极化概念。电磁波电场强度的取向和幅值随时间而变化的性质，在光学中称为偏振。如果这种变 化具有确定的规律，就称电磁波为极化电磁波(简称极化波)。如果极化电磁波的电场强 度始终在垂直于传播方向的(横)平面内取向，其电场矢量的端点沿一闭合轨迹移动，则 这一极化电磁波称为平面极化波。电场的矢端轨迹称为极化曲线，并按极化曲线的形状对 极化波命名。因此如果E的失端轨迹是圆，则此电磁波称为圆极化波。二、实验分析电场强度矢量的两个分量的瞬时值为：Ex = Exm cos(a)t-kz+ 0X)Ey = Eym cos(a)t

3、 -kz + 0y)设 Eg = Eym = Em，0*0y = ；，Z=O,则上式可变为:Ex = Em COS (cot + 0.JEm cos(cot + 0X)Ey =已巾 COS (cot + 0X 干；)=消去t,得:次方程是圆方程。两正交电场强度分量的合成电磁波的电场强度矢量E的模和幅角分别是:+sni(cot + 0r)l仁=g Xej = 即 + 0 x)可见，合成电磁波的电场强度矢量的大小不随时间变化，而其与x轴正向夹角a将随时间变化，因此合成电场强度矢量的矢端轨迹是一个圆三、实验仿真结果固定位置轨进固定位置ExX 111固定时刻轨迹Ex固定时刻Ey四、完整circle.m

4、文件clc;clear;exm=l;eym=l;faix=O;faiy=pi/2;subplot(2,2,l);wt=O:. 001:10;kz=0;plot(exm*cos(wt-kz+faix),eym*cos(wt-kz+faiy);xlabel(Ex);ylabelfE/);axis equal;grid on;title(固定位置轨迹)；subplot(2,23)；wt=0;kz=0:.001:10;plot(exm*cos(wt-kz+faix),eym*cos(wt-kz+faiy);axis(-l.l 1.1 -1.11.1);xlabel(Ex);ylabelCEy);axis equal;grid on;titled固定时刻轨迹)subplot(2,2,2);plot(exm*cos(wt-kz+faix),kz);axis(-l.l 1.1 0 10);xlabel(Ex);ylabelCz);grid on;title(固定位置Ex);subplot(2,2,4);plot(eym*cos(wt-kz+f