色散:完美導體波導 (2DTM)

設定參數

1. 主要設定 (Main-Setup)

二維 2D TM (ExEzHy)

設定總大小

2. 波源與觀測 (Wave & Ob.)

設定為softsource

3. 頻譜 & 場 (Spe.&Field)

設定欲觀測的頻譜範圍

4. 邊界條件 (B.C.)

因為是要計算單一圓柱體散射吸收頻譜，因此四周圍皆為使用吸收層PML

5. 結構設計 (Geo. Design)

勾選 ☑ E,H,V,I (FFT) : 量測電場、磁場、電壓、電流

【指令輸入方塊】輸入以下程式碼，然後按【執行】，確定好結構無誤的話後再按【輸出結構】

%------------探測磁場 1 Probe Magnetic 1------------

% direction 1(Hx),2(Hy),3(Hz),4(|H|)

direction=2;

x1=(ib/2+1)*gdx;

x2=(ib/2+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_magnetic(1,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

%------------探測磁場 2 Probe Magnetic 1------------

% direction 1(Hx),2(Hy),3(Hz),4(|H|)

direction=2;

x1=(ib/3+1)*gdx;

x2=(ib/3+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_magnetic(2,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

%------------探測磁場 3 Probe Magnetic 1------------

% direction 1(Hx),2(Hy),3(Hz),4(|H|)

direction=2;

x1=(ib/4+1)*gdx;

x2=(ib/4+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_magnetic(3,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

%------------探測電場 1 Probe Electric 1------------

% direction 1(Ex),2(Ey),3(Ez),4(|E|)

direction=1;

x1=(icenter-1)*gdx;

x2=(icenter-1)*gdx;

y1=(jcenter-1)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter-1)*gdz;

z2=(kcenter+1)*gdz;

probe_electric(1,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

6. 模擬計算 (Calculation)

因為使用 探測場Probe，所以不需要勾選 穩態場輸出 (Output Steady State - Fields) -(Poynting DFT)。

運算結束後

分析結果(Result Analysis)

N_Probed_E_Td(觀測位置編號,計算步數,分割數) %量測電場(時域) Probed Electric (Time-domain)

N_Probed_H_Td(觀測位置編號,計算步數,分割數) %量測磁場(時域) Probed Magnetic (Time-domain)

N_Probed_E_Fd(觀測位置編號,計算步數,分割數) %量測電場(頻域) Probed Electric (Frequency-domain)

N_Probed_H_Fd(觀測位置編號,計算步數,分割數) %量測磁場(頻域) Probed Magnetic (Frequency-domain)

★這裡您只需要調整兩個參數即可，第一個是觀測場的輸入，我們前面設定四個觀測場，其中三個磁場位置，一個電場位置

★要做模態判定，一次只能輸入電場或磁場其中一種。

★Probes=N_Probed_H_Td; 這個方式，是將三個觀測磁場都輸入，Mode_Analysis會將三個觀測的磁場做平均化來分析尋找模態

★Probes=N_Probed_H_Td(3,:,:); 這個方式，是將第三個觀測磁場都輸入，Mode_Analysis只會用第三個觀測的磁場來做分析尋找模態

★FieldMax 設定臨界值，高於此值的將視為找到的模態，小於此值的將過濾掉。若找到太多雜訊模態，調整前面的係數0.01變大來過濾

★max_band_number 在一輸入波數k(wave number)位置上，最多找幾個模態

★lambda0 中心入射波長

Probes=N_Probed_H_Td;

FieldMax=0.003*max(Probes(:))

max_band_number=6;

Mode_Analysis(Probes,FieldMax,max_band_number)

figure(1);

plot(betaz,Eigen_omega(:,:),'r*');

figure(1);

hold on;

ylabel('ω');

xlabel('k');

number=1000;

beta=2*pi./lambda_end+(2*pi/lambda_start-2*pi/lambda_end)./(number-1).*(1:number-1)

kz=beta;

d=(ib-1)*gdx;

cc2=cc*cc;

figure(1);hold on;

plot(kz,cc*kz);

hold off;

m=1;

w=(cc2*kz.^2+cc2*(m*pi/d)^2).^0.5;

figure(1); hold on;

plot(kz,w,'b')

hold off;

m=2;

w=(cc2*kz.^2+cc2*(m*pi/d)^2).^0.5;

figure(1); hold on;

plot(kz,w,'b')

hold off;

m=3;

w=(cc2*kz.^2+cc2*(m*pi/d)^2).^0.5;

figure(1); hold on;

plot(kz,w,'b')

hold off;