2D-TE平面波入射金属圆柱matlab散射场分析

资 源 简 介

2D-TE平面波入射金属圆柱matlab散射场分析

详 情 说 明

在电磁场与波的分析中，研究平面波入射到金属圆柱体的散射特性是一个经典问题。本文将介绍如何利用MATLAB实现二维横电波（TE波）入射金属圆柱的散射场分析。

### 基本理论 当TE平面波（电场垂直于入射平面）照射到理想导体圆柱时，会在圆柱表面感应电流，从而产生散射场。基于麦克斯韦方程和圆柱边界的连续性条件，可通过分离变量法求解。散射场可展开为柱面波的叠加，其中每个项与贝塞尔函数和汉克尔函数相关。

### 实现思路 参数设定：定义入射波频率、金属圆柱半径、空间计算区域等。TE模式下电场仅有z分量，磁场包含径向和角向分量。 波数分解：根据入射波波长计算自由空间波数，并推导圆柱外部的散射波数。 级数展开：利用贝塞尔函数（描述入射场）和汉克尔函数（描述散射场）构建场表达式，截断无穷级数以平衡精度与计算效率。 可视化：计算空间网格点的场分布，通过颜色映射或等高线展示总场、散射场的幅度/相位特征。

### 关键扩展 多物理场耦合：可延伸至非理想导体（如有限电导率）或介电圆柱的分析。 时域仿真：结合FDTD方法模拟瞬态散射过程。

此方法为计算电磁学的基础应用，适用于天线设计、隐身技术等领域的预处理分析。