电磁场与电磁波实验：仿真计算介质板的电磁参数

仿真计算介质板的电磁参数

掌握仿真计算时谐均匀平面电磁波入射到介质板的反射系数和透射系数；编写 matlab 程序，利用反射系数和透射系数计算介质板的电磁参数。
利用Eastwave软件先设计相应实验模型，再设计边界条件、网格、激励源等，运行观察场分布。本实验中设计的模型（物体采用电介质材料，相对介电常数为12.56）及网格为：

实验结果
利用MATLAB按照原理进行编程可得相应电磁参数。代码如下：

gdata.DELTA_T=1;
gdata.UT=1.66782e-17;
gata.UL=1e-8;
gdata.STEP_MAX=1000000;
Ein=load('Electromagnetic_parameter_measurement.ewp.data\Ein.ed');
Er=load('Electromagnetic_parameter_measurement.ewp.data\Erz.ed');
Et=load('Electromagnetic_parameter_measurement.ewp.data\Etz.ed');
Er(1:390)=0;
fmax=1/gdata.DELTA_T/gdata.UT;
freq=linspace(0,1,gdata.STEP_MAX)*fmax;
FEin=fft(Ein,gdata.STEP_MAX);
FEr=fft(Er,gdata.STEP_MAX);
FEt=fft(Et,gdata.STEP_MAX);
R=FEr./FEin;
T=FEt./FEin;
k0=freq*2*pi/3/10^8;
S11=R.*exp(1i*k0*(210*gata.UL));
S21=T.*exp(1i*k0*(210*gata.UL));
Z=sqrt((((1+S11).^2-S21.^2)./((1-S11).^2-S21.^2)));
n=1./(k0*10*gata.UL).*acos((1-S11.^2+S21.^2)./(2.*S21));
subplot(131);plot(freq,real(Z.*n),'g');
legend('相对磁导率');title('相对磁导率');xlim([2e14 10e14]);
subplot(132);plot(freq,real(n./Z),'r');
legend('相对介电常数');title('相对介电常数');xlim([2e14 10e14]);
subplot(133);plot(freq,abs(R),'g');hold on;plot(freq,abs(T),'r');
legend('透射率','反射率');title('反射率与透射率');xlim([2e14 10e14]);

figure;
n0=1./(k0*10*gata.UL).*(2*pi-acos((1-S11.^2+S21.^2)./(2.*S21)));
subplot(131);plot(freq,real(Z.*n0),'g');
legend('相对磁导率');title('相对磁导率');xlim([2e14 10e14]);
subplot(132);plot(freq,real(n0./Z),'r');
legend('相对介电常数');title('相对介电常数');xlim([2e14 10e14]);
subplot(133);plot(freq,abs(R),'g');hold on;plot(freq,abs(T),'r');
legend('透射率','反射率');title('反射率与透射率');xlim([2e14 10e14]);

所得结果为：
0—>pi时(厚度谐振第一段，左边段)：

pi—>2pi时(厚度谐振第二段，中间段)：

发现误差均不大，如要继续测量后边段的，可以继续按照正弦曲线波形并结合选择规则修改折射率函数，求解。
工程代码文件详见：https://download.csdn.net/download/hyl1181/12646798