电磁场数值分析Word文档格式.docx
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结果：
作业2
模拟真空中二维TM电磁波的传播，边界设置为一阶Mur吸收边界，观察电磁波的传播过程。
波源为正弦函数：
代码：
xmesh=150;
ymesh=150;
mu0=4*pi*（1.0e-7）;
eps0=8.85e-12;
c=3.0e-8;
dx=1.0;
dt=0.7*dx/c;
timestep=200;
ez（1:
xmesh+1,1:
ymesh+1）=0.0;
hx（1:
ymesh）=0.0;
hy（1:
xmesh,1:
coef1=dt/（mu0*dx）;
coef2=dt/（eps0*dx）;
coef3=（c*dt-dx）/（c*dt+dx）;
ezold=ez;
fornow=1:
timestep;
hx=hx-coef1*（ez（:
2:
ymesh+1）-ez（:
1:
ymesh））;
hy=hy+coef1*（ez（2:
xmesh+1,:
）-ez（1:
xmesh,:
））;
ez（2:
xmesh,2:
ymesh）=ez（2:
ymesh）-...
coef2*（hx（2:
ymesh）-hx（2:
ymesh-1））-...
coef2*（hy（2:
ymesh）-hy（1:
xmesh-1,2:
ez（1,:
）=ezold（2,:
）+coef3*（ez（2,:
）-ezold（1,:
ez（xmesh+1,:
）=ezold（xmesh,:
）+coef3*（ez（xmesh,:
）-ezold（xmesh+1,:
ez（:
1）=ezold（:
2）+coef3*（ez（:
2）-ezold（:
1））;
ymesh+1）=ezold（:
ymesh）+coef3*（ez（:
ymesh）-ezold（:
ymesh+1））;
ez（xmesh/2+1,ymesh/2+1）=sin（now*dt*2*pi*c/25.0）;
mesh（ez）
pause（0.01）
ezold=ez;
作业3
基于Pocklington方程用MoM分析半波对称振子天线：
观察天线线径和分段数目分别取不同值对天线阻抗和辐射特性的影响（半径分别取0.001λ，0.0001λ，0.00001λ，分段数取11,21,31）
%%初始化参数
c=3e-8;
r=1;
f=c/r;
w=2*pi*f;
e0=8.85e-12;
u0=4*pi*1e-7;
a=0.0001*r;
L=0.5*r;
k=2*pi/r;
N=31;
dl=L/（N+1）;
l=L/2-dl/2;
lz=-l:
dl:
1;
lzs=lz（1:
N）;
lzm=lz（1:
N）+dl/2;
lze=lz（2:
N+1）;
%%阻抗矩阵元素求解
fi=log（dl/a）/（2*pi*dl）-k/（4*pi）*1j;
fi_1=exp（-k*dl*1j）/（4*pi*dl）;
fi_2=exp（-k*2*dl*1j）/（8*pi*dl）;
z=ones（N,N）;
form=1:
N
forn=1:
ifm==n
fi1=fi;
fi2=fi_1;
fi3=fi_2;
z（m,n）=（（k^2*dl^2-2）*fi1+fi2+fi3）;
elseifabs（m-n）==1
fi1=fi_1;
fi2=fi;
z（m,n）=（（k^2*dl^2-2）*fi+fi2+fi3）;
else
fi1=exp（-k*abs（m-n）*dl*1j）/（4*pi*abs（m-n）*dl）;
fi2=exp（-k*abs（m+1-n）*dl*1j）/（4*pi*abs（m+1-n）*dl）;
fi3=exp（-k*abs（n+1-m）*dl*1j）/（4*pi*abs（n+1-m）*dl）;
%%电压矩阵求解
V=zeros（N,1）;
V（（N+1）/2）=-1*（1j*w*e0）;
I=z\V;
Z_in=1/I（（N+1）/2）;
disp（['
输入阻抗='
num2str（Z_in）]）
I_amp=abs（I）;
Max=max（I_amp）;
Iunit2=[0;
I_amp/Max
（1）;
0];
figure
（1）
h=0:
dl/r:
L/r;
Ithe=sin（pi*h*r/L）;
plot（h,Iunit2,'
b'
h,Ithe,'
r'
'
linewidth'
2）
legend（'
pocklinton'
解析值'
）
gridon
xlabel（'
电长度'
ylabel（'
归一化电流'
%%方向图
theta=0:
0.01:
2*pi;
abs_f=zeros（1,length（theta））;
forn=1:
1:
abs_f=abs_f+I（n）*exp（k*（n*dl-L/2）*cos（theta）*1j）;
abs_f=abs（sin（theta）*dl.*abs_f）;
Max_f=abs（sum（I）*dl）;
Far_patten2=abs_f/Max_f
（1）;
theta_2=0:
0.1:
Far_theory=abs（（cos（k*（L/2）*cos（theta_2））-cos（k*L/2））./sin（theta_2））;
figure
（2）
polar（theta,Far_patten2,'
-b'
holdon
polar（theta_2,Far_theory,'
or'
holdoff
title（'
半波阵子天线E面方向图'
figure（3）
polar（theta,ones（1,length（theta））,'
半波阵子天线H面方向图'
%%半波阵子增益
I_in=I（（N+1）/2）;
A=（w*u0）^2/（4*pi*sqrt（u0/e0）*real（Z_in）*（abs（I_in））^2）;
G_theta=A*abs_f.^2;
Max_gain=max（G_theta）;
Max_gain_dB=10*log10（Max_gain）;
半波阵子增益='
sprintf（'
%.4fdB'
Max_gain_dB）]）
作业4
基于电场积分方程用MoM分析对称振子天线：
计算振子总长度分别为0.25λ，0.5λ，λ，1.5λ时，振子的输入阻抗和E面方向图。
lamda=1;
a=0.0001;
me=8.85e-12;
mu=4*pi*（1e-7）;
arg=2*pi*（3e-8）/lamda;
L=0.2*lamda;
k=2*pi/lamda;
N=21;
dL=L/（N+1）;
l=L/2-dL/2;
dL:
N）+dL/2;
ifn==m
Fmnmm=（1/（2*pi*dL））*log（dL/a）-1j*k/（4*pi）;
Fmnee=（1/（2*pi*dL））*log（dL/a）-1j*k/（4*pi）;
Fmnss=（1/（2*pi*dL））*log（dL/a）-1j*k/（4*pi）;
Fmnse=exp（-1j*k*dL）/（4*pi*dL）;
Fmnes=exp（-1j*k*dL）/（4*pi*dL）;
elseifabs（n-m）==1
Fmnmm=exp（-1j*k*dL）/（4*pi*dL）;
Fmnee=exp（-1j*k*dL）/（4*pi*dL）;
Fmnss=exp（-1j*k*dL）/（4*pi*dL）;
ifn>
m
Fmnse=exp（-1j*k*2*dL）/（4*pi*2*dL）;
Fmnes=exp（1/（2*pi*dL））*log（dL/a）-1j*k/（4*pi）;
Fmnes=exp（-1j*k*2*dL）/（4*pi*2*dL）;
Fmnse=exp（1/（2*pi*dL））*log（dL/a）-1j*k/（4*pi）;
num=abs（n-m）;
Fmnmm=exp（-1j*k*num*dL）/（4*pi*num*dL）;
Fmnee=exp（-1j*k*num*dL）/（4*pi*num*dL）;
Fmnss=exp（-1j*k*num*dL）/（4*pi*num*dL）;
Fmnse=exp（-1j*k*（num+1）*dL）/（4*pi*（num+1）*dL）;
Fmnes=exp（-1j*k*（num-1）*dL）/（4*pi*（num-1）*dL）;
Fmnes=exp（-1j*k*（num+1）*dL）/（4*pi*（num+1）*dL）;
Fmnse=exp（-1j*k*（num-1）*dL）/（4*pi*（num-1）*dL）;
z（m,n）=1j*arg*mu*dL*dL*Fmnmm+（1/（1j*arg*me））*（Fmnee-Fmnes-Fmnse-Fmnss）;
fedp=（N+1）/2;
V（fedp）=1;
I=linsolve（z,V）;
Z=V（fedp）/I（fedp）;
pi/100:
ftheta=0;
length（theta）
F（m）=0;
F（m）=F（m）+I（n）*exp（1j*k*（n-fedp）*dL*cos（theta（m）））;
F=abs（F）;
F1=F/max（F）;
polar（theta,F1,'
b.-'
作业5
对课程的建议、自己的收获等。
通过学习这门与数学和计算机编程联系紧密的课程，我发现自己数学理论知识还不是很扎实，而且自己对MATLAB的使用也不是很熟练，希望自己在今后能够加强对这方面知识的学习。
在学习的过程中也锻炼了自己对所学知识的应用，增加了自己的学习兴趣。
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