余建立， 刘双兵

(巢湖学院 机械与电子工程学院， 安徽 巢湖 238000)

矩形波导TE10模场分布可视化教学研究

余建立， 刘双兵

(巢湖学院 机械与电子工程学院， 安徽 巢湖 238000)

本文利用Matlab软件的图形技术对矩形波导中的TE10模的电磁场与管壁电流场的分布进行了动态仿真，将抽象的电磁场概念形象化、可视化，仿真结果与理论相符，这有利于学生理解抽象的电磁场在有界空间中传播的问题，提高学生学习兴趣，也可弥补电磁场与电磁波课程实验中的不足。

电磁场；矩形波导；GUI；TE10模

0 引言

“电磁场与电磁波”是电子信息工程、电子科学与技术和通信工程等专业的一门重要的专业基础课，内容涉及静态场和时变电磁场，其理论本身比较复杂和抽象，涉及空间和时间的多维矢量场，需要具有较强的空间想象能力和逻辑思维能力才能理解。电磁场是一种特殊的物质，不能直接通过观察认识它，需要通过实验的手段间接探测并理解认识，目前很多高校由于实验条件和学时的限制，很多实验并不能实际开展并动手完成，且实验中也难以形象直观地展现出电磁场的具体形态分布。为了弥补实验的不足，在“电磁场与电磁波”课程的理论和实验教学中，引入Matlab软件对时变电磁场的三维空间分布进行动态仿真。将抽象的电磁场分布进行可视化是深入认识并理解该课程、提高教学效果的一种重要手段。

Matlab具有强大的数值计算和图像处理并显示的功能，能够方便的将计算结果进行可视化。……