% Параметри хвиль для Коаксіальної лінії
mu = 4 * pi * 1e-7;          % Магнітна проникність (Гн/м)
epsilon = 8.854e-12;         % Діелектрична проникність (Ф/м)
a = 0.001;                   % Радіус внутрішнього провідника (м)
b = 0.005;                   % Радіус зовнішнього провідника (м)

Z0 = 96.5005;                % Хвильовий опір розрахований за формулою
v = 1 / sqrt(mu * epsilon);  % Швидкість розповсюдження
f = 1e9;                     % Частота хвилі (Гц)

omega = 2 * pi * f;          % Кутова частота
lambda = v / f;              % Довжина хвилі
k = 2 * pi / lambda;         % Вектор хвилі

x = linspace(0, 2 * lambda, 1000);  % Просторова координата (два періоди хвилі)
t = linspace(0, 3 / f, 300);        % Час 300 точок

% Анімований графік для хвиль, що біжать 

figure(1);
for ti = 1:length(t)

% Хвилі, що біжать у прямому напрямку та відбита у зворотному напрямку

    wave_right = sin(k * x - omega * t(ti)); % Хвиля вправо
    wave_left = sin(k * x + omega * t(ti)); % Хвиля вліво

%  Графік 1: Хвиля, що біжить вправо 

    subplot(2, 1, 1);
    plot(x, wave_right, 'b', 'LineWidth', 2); 
    title('Хвиля що біжить');
    xlabel('Position (m)');
    ylabel('Amplitude');
    grid on;
    ylim([-2, 2]);

 %  Графік 2: Біжучі хвилі із відбитою складовою

    subplot(2, 1, 2);
    plot(x, wave_right, 'b', 'LineWidth', 2); % Хвиля вправо
    hold on;
    plot(x, wave_left, 'r', 'LineWidth', 2); % Хвиля вліво
    hold off;
    title('Хвиля що біжить і хвиля що відбита');
    xlabel('Position (m)');
    ylabel('Amplitude');
    legend('Хвиля що біжить вправо', 'хвиля що відбита, рухається вліво');
    grid on;
    ylim([-2, 2]);

    % Затримка для анімації
    pause(0.0125);
end

% Анімований графік для хвилі, що стоїть 

figure(2);
for ti = 1:length(t)

% Хвилі, що стоять

    wave_right = sin(k * x - omega * t(ti)); % Хвиля вправо
    wave_left = sin(k * x + omega * t(ti)); % Хвиля вліво
    wave_standing = wave_right + wave_left; % Стояча хвиля

% Графік 1: Стояча хвиля 

    subplot(2, 1, 1);
    plot(x, wave_standing, 'k', 'LineWidth', 2);
    hold on;

% Позначення вузлів

    node_positions = 0:lambda/2:max(x); % Вузли
    plot(node_positions, zeros(size(node_positions)), 'ro', 'MarkerSize', 8, 'MarkerFaceColor', 'r');

% Позначення точок

    antinode_positions = lambda/4:lambda/2:(max(x) - lambda/4); 
    plot(antinode_positions, 2 * ones(size(antinode_positions)), 'bo', 'MarkerSize', 8, 'MarkerFaceColor', 'b');
    plot(antinode_positions, -2 * ones(size(antinode_positions)), 'bo', 'MarkerSize', 8, 'MarkerFaceColor', 'b');
    hold off;
    title('Хвиля що стоїть, точки екстремумів та точки нерухомі');
    xlabel('Position (m)');
    ylabel('Amplitude');
    legend('Хвиля що стоїть', 'Нерухомі (Amplitude = 0)', 'Екстремуми');
    grid on;
    ylim([-2, 2]);

 % Графік 2: Інтерференція хвиль

    subplot(2, 1, 2);
    plot(x, wave_right, 'b--', 'LineWidth', 1.5); % Хвиля вправо
    hold on;
    plot(x, wave_left, 'r--', 'LineWidth', 1.5); % Хвиля вліво
    plot(x, wave_standing, 'k', 'LineWidth', 2); % Стояча хвиля
    hold off;
    title('Інтерференція хвиль');
    xlabel('Position (m)');
    ylabel('Amplitude');
    legend('Хвиля що біжить вправо', 'хвиля що відбита, рухається вліво', 'Standing Wave');
    grid on;
    ylim([-3, 3]);

  % Затримка для анімації
    pause(0.0125);
end