垂直极化波斜入射到理想导体分界面,绘制xoz面合成电场幅度图
时间: 2023-10-16 08:07:16 浏览: 121
垂直极化波斜入射到理想导体分界面的xoz面合成电场幅度图可以通过以下步骤实现:
1. 根据入射角度和导体电导率等参数,计算出反射系数和透射系数。
2. 计算出反射波和透射波的电场分布,其中反射波的电场分布为:
$$
E_{r}(x,z) = R E_{0}e^{-j(k_{x}x-k_{z}z)}
$$
其中 $E_{0}$ 为入射波的电场幅度,$R$ 为反射系数,$k_{x}$ 和 $k_{z}$ 分别为入射波在 $x$ 和 $z$ 方向的波数。
3. 计算出透射波的电场分布,其中透射波的电场分布为:
$$
E_{t}(x,z) = T E_{0}e^{-j(k_{x}x+k_{z}z)}
$$
其中 $T$ 为透射系数。
4. 计算出合成电场幅度分布,即反射波和透射波的叠加:
$$
E_{s}(x,z) = E_{r}(x,z) + E_{t}(x,z)
$$
5. 绘制出合成电场幅度分布的图像。
以下是一个MATLAB代码示例,演示了如何绘制垂直极化波斜入射到理想导体分界面的xoz面合成电场幅度图:
```matlab
% 定义参数
c = 3e8; % 光速
f = 1e9; % 频率
lambda = c/f; % 波长
theta_i = pi/4; % 入射角度,单位为弧度
sigma = 5.96e7; % 导体电导率
epsilon0 = 8.85e-12; % 真空介电常数
epsilonr = 1; % 相对介电常数
mu0 = 4*pi*1e-7; % 真空磁导率
% 计算参数
omega = 2*pi*f; % 角频率
k0 = omega/c; % 波数
kx = k0*sin(theta_i); % 横向波数
ky = 0; % 纵向波数
kz = -1i*sqrt(-(k0^2-kx^2)); % 纵向波数,负号表示波向x轴负方向传播
k = sqrt(kx^2+ky^2+kz^2); % 波数
eta0 = sqrt(mu0/epsilon0); % 真空中的本征阻抗
eta1 = sqrt(-1i*omega*mu0*(sigma+1i*omega*epsilon0*epsilonr)^(-1)); % 导体中的本征阻抗
Gamma = (eta1-eta0)/(eta1+eta0); % 反射系数
T = 1+Gamma; % 透射系数
% 计算电场分布
x = linspace(-10*lambda,10*lambda,1000); % x方向的坐标
z = linspace(-5*lambda,5*lambda,500); % z方向的坐标
[X,Z] = meshgrid(x,z);
Er = exp(-1i*kz*Z)*(1-Gamma)*exp(1i*kx*X); % 反射波的电场分布
Et = exp(-1i*kz*Z)*T*exp(1i*kx*X); % 透射波的电场分布
Es = Er + Et; % 合成电场幅度分布
% 绘图
figure;
imagesc(x/lambda,z/lambda,abs(Es));
colormap('jet');
xlabel('x/\lambda');
ylabel('z/\lambda');
title('Electric Field Amplitude Distribution (xoz)');
```
这个代码示例中,我们首先定义了一些基本参数,例如光速、频率、入射角度、导体电导率等,然后根据这些参数计算出了反射系数、透射系数、波数、本征阻抗等参数。最后,我们在空间范围内计算了反射波、透射波和合成电场幅度分布,并使用MATLAB的imagesc函数将计算结果可视化为图像。
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