电磁波圆极化MATLAB仿真

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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姓名：学号：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

2、Ex和Ey，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

3、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=Exmcosωt-kz+∅xEy=Eymcosωt-kz+∅y设Exm=Eym=Em，∅x-∅y=±π2，z=0，则上式可变为：Ex=Emcosωt+∅xEy=Emcosωt+∅x∓π2=Emcosωt+∅x消去t，得：（ExEm）2+（EyEm）2=1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：E=Ex2+Ey2=Emα=arctan±sinωt+∅xcosωt+∅x=±ωt+∅x可见，合成电磁波的电场强度矢量的大小不

4、随时间变化，而其与x轴正向夹角α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一、实验仿真结果二、完整circle.m文件clc;clear;exm=1;eym=1;faix=0;faiy=pi/2;subplot(2,2,1);wt=0:.001:10;kz=0;plot(exm*cos(wt-kz+faix),eym*cos(wt-kz+faiy));axis([-1.11.1-1.11.1]);xlabel('Ex');ylabel('Ey');axisequal;gridon;title('固定位置轨迹')

5、;subplot(2,2,3);wt=0;kz=0:.001:10;plot(exm*cos(wt-kz+faix),eym*cos(wt-kz+faiy));axis([-1.11.1-1.11.1]);xlabel('Ex');ylabel('Ey');axisequal;gridon;title('固定时刻轨迹');subplot(2,2,2);plot(exm*cos(wt-kz+faix),kz);axis([-1.11.1010]);xlabel('Ex');ylabel('z');gridon;title(

6、'固定位置Ex');subplot(2,2,4);plot(eym*cos(wt-kz+faiy),kz);axis([-1.11.1010]);xlabel('Ey');ylabel('z');gridon;title('固定时刻Ey');