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由无穷小偶极子产生的辐射：电场传播-MATLAB开发

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本项目利用MATLAB模拟分析了由无穷小偶极子产生的电磁波辐射，重点研究了其电场随距离和时间的变化规律。 这个程序展示了从无穷小的偶极天线传播的电场。

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  • 由无穷小偶极子产生的辐射：电场传播-MATLAB开发
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    本项目利用MATLAB模拟分析了由无穷小偶极子产生的电磁波辐射，重点研究了其电场随距离和时间的变化规律。 这个程序展示了从无穷小的偶极天线传播的电场。
     
  • 平面分层介质中电/磁偶极子的辐射：利用MATLAB计算任意层数平面多层介质中电或磁偶极子产生的近场电场
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    本研究运用MATLAB仿真技术，探讨并计算了平面分层介质内电、磁偶极子在不同层级下的近场电场分布情况，为深入理解电磁波传播特性提供了理论依据。 此代码用于计算在平面分层介质环境中由电或磁偶极子（J 或 M）辐射引起的近场。该代码通过求解Sommerfeld积分并利用传输线模型处理设定，能够应对各种情况下的电磁波传播问题。对偶极子的位置和方向没有限制，并且可以使用任意数量的层进行模拟，请修改SampleConfiguration文件以创建您的配置环境。假设介质参数是各向同性的，但支持复值（有损及等离子体）以及左手材料（LH）的参数输入。此外，用户可以在界面添加表面导电片来仿真石墨烯或其他二维金属的情况，并且可以考虑在顶层和/或底层添加PEC/PMC端子以模拟接地平面基板或平行平板波导场景。需要注意的是，计算Sommerfeld积分十分耗时，尽管代码已经进行了加速处理，但对大量点（如100x100以上）的计算可能仍需要几分钟到几小时的时间。
     
  • 利用Matlab进行电偶极子辐射仿真的研究
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    本研究使用MATLAB软件对电偶极子辐射特性进行了仿真分析，探讨了不同条件下电偶极子的电磁辐射规律。 仿真实现了最简单的理想天线——电偶极子的辐射仿真，包含2维方向图以及三维方向图，并展示了电磁波辐射的动态演示图。
     
  • MATLAB开发——辐射热传递
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    本项目利用MATLAB进行辐射热传递分析与模拟，通过编写代码实现复杂场景下的热辐射计算和可视化，为工程设计提供精确数据支持。 使用MATLAB开发辐射热传输的图形用户界面程序，用于计算视图因子和辐射热传递。
     
  • 单频激励下无穷小偶极天线的近场与远场时变电场强度分析-MATLAB实现
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    本文利用MATLAB软件对单频激励下的无穷小偶极天线在不同距离处的时变电场强度进行数值模拟和分析，探讨其近场与远场特性。 Matlab程序可以用来绘制在单频正弦激励下几个周期内的电场强度|E(t)|的变化情况。这个问题有助于理解偶极子天线的工作原理。通过观察，我们可以看到两个不同的区域：近场区域，在这里能量主要以储存形式存在（即场不向外传播）；远场区域，则是能量向外部空间辐射的区域。
     
  • MATLAB中电偶极子电信号电场图的仿真
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    本研究利用MATLAB软件对电偶极子产生的电信号及相应的电场分布进行了数值模拟与可视化分析，旨在探究不同条件下电偶极子辐射特性的变化规律。 使用MATLAB仿真电偶极子的二维和平面图以及三维图可以直观地展示空间中的电场和电势分布，有助于学习者更好地理解和掌握相关概念。
     
  • 三维电偶极子电场与电势的MATLAB绘图.zip
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    本资源提供了一个使用MATLAB绘制三维空间中电偶极子产生的电场和电势分布的方法。通过该代码，用户可以深入理解并可视化分析不同配置下电偶极子的电磁特性。 三维电偶极子的电场和电势绘制（使用MATLAB）.zip
     
  • 电磁波的传播、辐射与散射（英文版）
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    本书《电磁波的传播、辐射与散射》英文版全面介绍了电磁波在不同介质中的传播特性、天线辐射理论以及复杂环境下的电磁波散射机制，为读者提供深入理解电磁学现象的基础。 《电磁波传播、辐射与散射》是IEEE Press出版的一本专业英文书籍，并由IEEE Antennas and Propagation Society赞助。该书为第二版更新，作者Akira Ishimaru教授任职于华盛顿大学。作为IEEE Press系列电磁波理论的一部分，本书的系列编辑是由Andreas C. Cangellaris担任。 书中详细探讨了电磁学领域的三个核心概念：传播、辐射和散射： 1. **电磁波传播**：这一部分解释了电场与磁场交互变化产生的波动现象，并讨论其在自由空间及不同媒质中的特性，包括空气、水、岩石或导体等。此外，书中可能还会涉及菲涅尔区和克希霍夫积分模型。 2. **辐射**：这部分内容深入探讨天线理论，如增益、效率以及模式的详细分析，并讨论近场与远场转换机制及谐振腔辐射原理。点源与连续源的辐射特性也会被涵盖在内。 3. **散射**：书中还介绍了不同类型的电磁波散射现象及其应用，包括瑞利散射和米氏散射等，以及它们如何影响雷达探测、无线通信及遥感技术等领域。 本书适用于高级本科生、研究生及相关科研人员。它不仅从基础理论出发进行探讨，并且结合实际应用场景进行了深入的分析。书中可能包含数学模型、实验数据与实例解析等内容，以帮助读者更好地理解和掌握这些复杂的物理现象。 尽管作者和出版社尽力确保内容准确性和完整性，但他们并不提供任何关于商品性或特定目的适用性的明示或暗示保证。 《电磁波传播、辐射与散射》是深入理解现代科技中电磁波作用的重要资源。无论是学术研究还是工程实践领域，这本书都提供了丰富的知识及深刻的见解。
     
  • 3GHz半波偶极子天线设计及辐射特性研究
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    本研究聚焦于在3GHz频段设计并分析半波偶极子天线的辐射性能，探讨其电气参数与辐射特性的关系。 半波偶极子天线是一种结构简单且广泛应用的基本线性天线，在研究天线技术方面具有重要地位。这种天线由两个长度相等的导体组成，每个导体的长度约为工作波长的一半，并具备辐射特性、阻抗特性和谐振特性等诸多特点。 在电磁场理论的基础上设计一款3GHz频段工作的半波偶极子天线时，首先需要确定的是该频率下的工作波长。根据公式计算得出，在自由空间中，对于3GHz的频率，其工作波长约为0.1米。考虑到实际材料和结构的影响，天线长度通常设定为λ/2，并可能需适当缩短以确保谐振并使输入阻抗接近纯电阻。 在实验设计过程中，将输入阻抗设置为73.2欧姆，通过调整端口长度与天线总长来实现这一目标。实际操作中发现0.24倍工作波长的端口长度效果最佳；同时确定天线全长为0.48λ以确保在2.85GHz至2.9GHz范围内有效谐振且误差较小。选择极小直径作为导体半径，实验中选取1300分之一的工作波长（即远小于工作波长），可以最大程度减少对电磁场传播的影响。 使用HFSS软件进行仿真后可获取多项关键参数：回波损耗S11、电压驻波比VSWR等。当S11值低于-10dB时，表明天线与馈源匹配良好；在3GHz工作频率下相对带宽约为15.3%。此外,VSWR小于2的范围显示了较高的馈电效率，有效的工作频段为2.7970GHz至3.2320GHz。 Smith圆图进一步展示了归一化阻抗特性，在理想情况下接近于1；输入阻抗分析表明天线在工作频率下的实际值约为71.42-j0.8249欧姆，这与目标设定十分吻合。增益方向图则揭示了该天线的辐射模式：其Xz、Xy平面上显示轴向不对称性，在Y轴方向上的增益高于在X轴上；而Z轴几乎无明显增益现象。 通过这样详细的设计和分析，我们不仅能够深入了解半波偶极子天线的工作原理及优化方法，还为后续的天线阵列设计以及通信系统性能改进提供了理论依据。对于电子信息专业的学生而言，此类实验同样有助于提高他们在电磁场理论应用方面的实践能力。