课程设计说明书
常用软件课程设计
题目: 基于MＡTLAＢ得均匀平面波仿真
院（部）：力学与光电物理学院
专业班级: 应用物理
学号：
学生姓名：
指导教师：
２01７年7月2 日
安徽理工大学课程设计（论文)任务书
力学与光电物理学院基础与应用物理教研室
学号学生姓名专业(班级）应物
题目基于ＭAＴＬAB得均匀平面波仿真
设计技术参数1、平面波知识得复习
2、ＭATLAB程序得编写
3、课程设计说明书得书写
20１7年6月3０日安徽理工大学课程设计（论文)成绩评定表
目录
摘要ﻩ错误!未定义书签。
1 绪论ﻩ错误!未定义书签。
1、1问题背景ﻩ错误!未定义书签。
1、２课题研究意义 ........................................... 错误!未定义书签。２均匀平面电磁波ﻩ错误!未定义书签。
2、１定义与性质ﻩ错误!未定义书签。
2、2理想介质中得均匀平面波方程ﻩ错误!未定义书签。
2、3平面电磁波得瞬时值形式 .................................. 错误!未定义书签。３ MAＴＬAＢ软件及其基本指令.. (7)
３、1MAＴLAB发展历史ﻩ错误!未定义书签。
3、2ＭＡTLAＢ得功能与语言特点ﻩ7
3、3MATＬAB指令.............................................. 错误!未定义书签。
4 程序设计与运行ﻩ错误!未定义书签。
4、1设计思路与框图 (10)
4、2运行结果ﻩ错误!未定义书签。
5 项目总结ﻩ错误!未定义书签。
6 参考文献 ..................................................... 错误!未定义书签。
摘要
平面波就是指场矢量得等相位面与波传播方向相垂直得无限大平面得一种电磁波·1２。如果平面波在均匀一致且各向同性得理想介质中将形成均匀平面波。均匀平面波就是研究电磁波得基础,研究均匀平面波传输特性有十分重要得实际意义。然而直接观察均匀平面波就是很难实现得，所以随着计算机得发展，仿真实验正在不断得发展,仿真软件通过图形化界面联系理论条件与实验过程，同时运用一定得编程达到模拟现实得效果。于就是本文用MATLAＢ对均匀平面电磁波在理想介质中得传播进行仿真模拟,从而可以更加形象得学习与理解电磁波得知识.
关键词:电磁波；均匀平面电磁波；ﻩ理想介质; MＡＴＬAB; 仿真
１绪论
1、１问题背景
1、１、１ＭAＴLAB软件简介
MATＬAB就是matriｘ＆laｂｏrａtory两个词得组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室).就是由美国mａthworks公司发布得主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计得高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统得建模与仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用得视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算得众多科学领域提供了一种全面得解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Foｒtran)得编辑模式,代表了当今国际科学计算软件得先进水平。
１、1、２均匀平面电磁波特点：
1．电场强度E、磁场强度H与传播方向三者之间相互垂直,成右手螺旋关系，传播方向上无电磁分量,与为横电磁波，记为TEM波；
2.电场强度E与磁场强度H处处同相,两者复振幅之比为媒介得阻抗n，成为波阻抗；
3.电场、磁场相位相同,等相位面为平面,等相位面垂直于传播方向；
4。顺着传播方向，场矢量得时变状态逐渐滞后。
1、2 课题研究意义
仿真（Simulation）就是对现实系统得某一层次抽象属性得模仿。人们利用不同得模型进行实验，从中得到所需得信息，然后帮助人们对现实世界得某一层
次问题做出决策.建立适当得模型,在模型上进行动态实验与研究,从中获取相关信息，然后用一系列有目得、有条件得计算机仿真实验来反映系统得特征,得出数量指标，为决策者提供有关这一过程或系统得定量分析结果,作为决策理论依据。
仿真实验就是利用计算机编制实验进程得行为.采用仿真技术通过数学建模、设计虚拟仪器、虚拟实验环境观察系统模型各量得变化、过程进展、结果评估得全过程。在仿真实验设计阶段，利用计算机进行数学仿真与数值计算,即修改、变换模型;在设备研制阶段，用已知实际部件或子系统去代替部分计算机仿真模型进行半实物仿真实验,以提高仿真实验得可信度.在系统开发得阶段，通过半实物仿真实验来修改各部件或子系统得结构与参数。
对均匀平面电磁波得仿真，可以更加直观得观察电磁波得传播得过程。由于电磁波比较抽象又不可触摸，同时电磁波又就是动态得,每时每刻得位置与状态又在改变。通过MATLＡB来设计对电磁波仿真，可以比较直观得观察电磁波传播得各个时刻得状态.
２均匀平面电磁波
2、1 定义与性质
均匀平面波，就是指电磁波得场矢量只沿着它得传播方向变化,在与波传播方向垂直得无限大平面内，电场强度Ｅ与磁感应强度H得方向、振幅与相位都保持不变。
均匀平面波得波速（又称相速）与媒质特性有关.在自由空间中,波速与光速相等为:
电场与磁场得量值之间有简单得关系:
称为波阻抗或媒质得本质阻抗.
在任意时刻,任意点上得电能密度与磁能密度相等，各占电磁总能量得一半。对于均匀平面波,电磁能量沿着波得传播方向流动，其流动速度即为波速ｖ。
２、２理想介质中得均匀平面波方程
均匀平面电磁波满足麦克斯韦方程组为:
ﻩ
将与代入得，
ﻩ
方程前两个式子都含有E与H，不便于求解。我们可将这两个方程经过一系列数学变换综合成每个方程只含有一个变换得方程式,对第二个式子取旋度得
ﻩ（2—5）
