【正文】 布的主要面對科學(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。 Matlab 開發(fā)軟件的應(yīng)用 MATLAB 產(chǎn)品族可以用來進(jìn)行以下各種工作： ● 數(shù)值分析 ● 數(shù) 值和符號計算 ● 工程與科學(xué)繪圖 ● 控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真 ● 數(shù)字圖像處理 技術(shù) ● 數(shù)字信號處理 技術(shù) ● 通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真 MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、測試和測量 、財務(wù)建模和分析以及計算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)今，對大多數(shù)用戶來說， DOS（及類似的用戶界面系統(tǒng)）似乎是一個諱深莫測的世界，不僅單調(diào)乏味，而且工作效率也很低；人們更青睞 于一種所見即所得的用戶界面系統(tǒng)，即圖形用戶界面（ Graphical User Interface，簡稱 GUI）。得到主對話框界面如下圖 所示。 h=gcf。 a= str2double(get(, 39。))。 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 23 m=eval(z1)。String39。 e=get(,39。 2）互輻射阻抗 在互輻射阻抗的 Callback 函數(shù)中添加如下函數(shù)代碼： syms z。String39。 k1=str2double(get(, 39。)。 計算積分 Callback 函數(shù)添加如 下代碼，實現(xiàn)積分的運(yùn)算： syms x y a= str2double(get(, 39。))。 m=eval(z)。String39。string39。 s=n*w。 WA=str2double(get(, 39。))。y=39。r.39。 WA=str2double(get(, 39。))。y=39。r.39。得到計算輸入電抗值為： ，點(diǎn)擊輸入阻抗按鈕，得到此時輸入阻抗值為： ，可知計算正確。輸入 l/λ =1,a=,b=6,分別輸入 WA=340，在曲線上可以 得到輸入電抗隨無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 31 l/λ的關(guān)系，同時也可以在曲線上找到最大值點(diǎn)及其它的坐標(biāo)。 做這次課題的過程中遇到了很多問題，在理論上和實際過程中都遇到過挫折。 作者簽名： 日 期： 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 35 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。雖然最后選擇了用 MATLAB 的 GUI 實現(xiàn)，但卻從中學(xué)到了很多東西。輸入 l/λ =1,a=,b=6,分別輸入 WA=233 和 WA=1000，在曲線上可以得到輸入電阻隨 l/λ的關(guān)系，同時也可以在曲線上找到最大值點(diǎn)及其它的坐標(biāo)。 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 26 圖 主界面 1：輸入阻抗功能的驗證：點(diǎn)擊主界面輸入阻抗按鈕，彈出如下界面。k39。,num2str(t(i_max))]。 b=str2double(get(, 39。String39。k39。,num2str(t(i_max))]。 b=str2double(get(, 39。String39。String39。 m=eval(k)。))。)。 c=str2double(get(, 39。 即可實現(xiàn)互阻抗的計算。 e=get(,39。String39。))。string39。String39。))。)。 l=str2double(get(, 39。建立主對話框和子對話框之間聯(lián)系，當(dāng)點(diǎn)擊按鈕時便可以進(jìn)入相應(yīng)子對話框，進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算。； h=gcf。 主對話框生成 第一步：打開 MATLAB，選擇好存儲路徑 C:\Program File MATLAB701,然后點(diǎn)擊圖標(biāo) GUIDE，將會彈出窗口如圖 所示。早期的用戶界面大多是基于文字的形式，最典型的莫過于 DOS 系統(tǒng)。在新的版本中也加入了對 C， FORTRAN， C++ ， JAVA的支持。0m a x () 可見，增益系數(shù) G 比方向性系數(shù) D 更能完整地反映天 線轉(zhuǎn)換和輻射電磁功率的特征。指在最大場強(qiáng)方向上某點(diǎn)產(chǎn)生相等電場強(qiáng)度的條件下，標(biāo)準(zhǔn)天線（無方向）的總輸入功率對定向天線總輸入功率的比值，稱該天線的最大增益系數(shù)。 000 )(),()( ),( 20200m a x PPMMPPMMPP rErErSrSUUD ?????? ??????? () 把式 (1425)和式 (145)代入式 (1427)，可得 ? ?? ? ? ?? ????? 20 022m a x20 0m a xd d s i n),(4d d s i n),(4 1 ?????????? ffUUD () 還可以用歸一化方向性函數(shù)來計算方向性系數(shù) ? ?? ? ?? 20 0 2 d d s in),( 4 ?????FD () 可以直接用輻射電阻來計算方向性系數(shù)，因為 ? ?? ??? ??? 20 0 22 d d s in),(302 ?????fIPR () 由此可以得到， ?? RfD 2max120 () 還可以用有效長度和輻射電阻來計算方向性系數(shù)，因為 2 m a x ee llf ?? ??? () 可以推出， 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 12 in2in2 )(30)(30?? ?? RlRlD eeM ?? () 需要注意的是上式中有效長度和輻射電阻以及 fmax 都是以相同的電流做參照的電氣參數(shù)。 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 10 圖 齊平排列耦合半波對稱振子的互電阻和互電抗曲線 如果齊平排列的兩個對稱振子之間的距離逐漸縮小直到接觸到一起，就成了一個振子，這時可得對稱振子的自輻射阻抗為 1000221111110002211111d)co s ()co s (2)co s ()co s ()](s i n [60d)s i n ()co s (2)s i n ()s i n ()](s i n [60 zr rlr rr rzlXzr rlr rr rzlRll???????? ?????????? ?????????????? () 對于半波對稱振子，其自輻射阻抗為 Z11 = R11 ＋ jX11 = + (?) 天線方向 性系數(shù)與增益系數(shù) 方向性系數(shù)是表征天線輻射電磁波能量集中程度的參數(shù)，它與天線的方向特性和阻抗特性都有關(guān)系。根據(jù)圖 中的電路可直接寫出等效電壓方程式，即式 ()。 圖 耦合對稱振子 2. 耦合對稱振子的阻抗方程和等效電壓方程，其基本參數(shù)如下 : 1MI? －振子 1 孤立存在時的波腹電流的復(fù)振幅； 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 7 11S? －相應(yīng)的輻射復(fù)功率，稱為自輻射復(fù)功率。 )39。c o t h [ (39。 ?為自由空間電磁波的相位常數(shù)。電抗分量的存在會減少天線從饋線對信號功率的提取， 因此，必須使電抗分量盡可能為零，也就是盡可能使天線的輸入阻抗為純電阻。：對稱振子電流的相位常數(shù)， ? 39。 本次課題的主要工作 本次課題主要工作是做出一個編程的工作軟件界面，首先做出主對話框，在主對話框中做出所需要的計算參數(shù)的界面，然后點(diǎn)擊主對話框的所要計算的參數(shù)按鈕，即可進(jìn)入所需計算參數(shù)的界面，輸入所需條件和計算公式即可計算出所需參數(shù)結(jié)果。最后，在界面完成的基礎(chǔ)上，根據(jù)原理進(jìn)行檢驗，驗證系統(tǒng)功能的有效性和正確性。描述天線特性的參數(shù)很多，其中一些參數(shù)，如方向性系數(shù)、輸入阻抗、互阻抗等都需要復(fù)雜的計算，在實際應(yīng)用中很不方便。 MATLAB language 4 目錄 第 1 章 緒論 .......................................................................................................... 1 課題研究的背景 ..................................................................................... 1 課題研究的意義 ..................................................................................... 1 本次課題的主要工作 ............................................................................. 1 第 2 章 天線參數(shù)的基礎(chǔ)知識 .............................................................................. 2 對稱振子 ................................................................................................. 2 對稱振子的輸入阻抗 ............................................................................. 4 耦合對稱振子的輻射阻抗 ..................................................................... 6 天線方向性系數(shù)與增益系數(shù) ............................................................... 10 第 3 章 Matlab 開發(fā)軟件 ................................................................................... 14 Matlab 介紹 ........................................................................................... 14 Matlab 開發(fā)軟件的應(yīng)用 ....................................................................... 15 Matlab