MATLAB矩形波导电磁场仿真与可视化工具

资 源 简 介

该MATLAB项目通过解析电磁场方程，计算矩形波导中的电场与磁场分布。用户可自定义波导尺寸、工作频率和模式，生成二维截面或三维场强可视化图，适用于电磁学教学与波导设计分析。

详 情 说 明

矩形波导电磁场分布模拟与可视化系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的矩形波导电磁场分布仿真工具。程序通过解析求解麦克斯韦方程组，计算矩形波导中特定模式的电磁场分布。用户可通过简单参数配置，获得电场和磁场的二维截面分布图、三维空间分布图以及关键参数报告，为波导设计和电磁分析提供直观的可视化支持。

功能特性

• 解析计算：基于波导理论严格推导TE和TM模式的场分布解析表达式
• 灵活配置：支持自定义波导尺寸、工作频率、模式类型和序号
• 多维度可视化：提供二维等高线图、三维曲面图和矢量场图多种可视化方式

-参数分析：自动计算截止频率、场强极值等关键参数

• 结果导出：支持将仿真图像和数据报告导出为常用格式

使用方法

1. 参数设置：运行程序后，按照提示依次输入：

- 波导宽度a和高度b（单位：米） - 工作模式类型（TE/TM）及模式序号（如m=1,n=0） - 电磁波工作频率（单位：Hz） - 网格离散点数（影响绘图精度）

1. 可视化选择：根据需要选择查看：

- 横截面电场/磁场分布图 - 三维空间场强分布图 - 磁场矢量分布图

1. 结果获取：程序自动生成对应的场分布图和包含截止频率、最大场强等参数的数据报告。

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需要安装MATLAB基本工具箱

文件说明

主程序整合了波导参数输入、电磁场解析计算、分布可视化和结果导出等核心功能模块。具体实现了基于用户输入的参数进行模式验证与截止频率判断，通过矩阵运算高效求解电磁场各分量在离散网格点的分布值，并根据选择生成相应的二维或三维场分布可视化图形，同时输出关键参数的文本报告。