【正文】 GUI 介紹 ................................................................................... 15 第 4 章 天線參數(shù)計(jì)算軟件的設(shè)計(jì) .................................................................... 16 界面設(shè)計(jì) ............................................................................................... 16 界面功能驗(yàn)證 ....................................................................................... 25 結(jié)束語 .................................................................................................................. 32 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 33 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 1 第 1 章 緒論 課題研究的背景 《電波與天線》課程中很多重要的電氣參數(shù)計(jì)算非常復(fù)雜，需要對(duì)復(fù)雜函數(shù)進(jìn)行數(shù)值積分，如果讓學(xué)生完成全 過程的計(jì)算，能力強(qiáng)的學(xué)生需要花費(fèi)大量的時(shí)間，能力差的學(xué)生甚至做不出來。 對(duì)稱振子可看作是由末端開路的平行雙線過渡而成的 (如圖 和圖 所示 )，故可近似認(rèn)為對(duì)稱振子上的電流分布為純駐波分布。 已知電流元的輻射場(chǎng)為 rr lIrIljrEE ?? ???? jrj0 e s i n 60jes i n2),( ?? ??????? () 在對(duì)稱振子的左臂 z1 點(diǎn)處和右臂 z2 點(diǎn)處各選定一個(gè)電流元 d)](s in[d)( 1111 zzlIzzI M ?? ? (z10) 2222 d)](s in [d)( zzlIzzI M ?? ? (z20) r1 = r－ z1cos? r2 = r－ z2cos? () 注：由于觀察點(diǎn)遠(yuǎn)離對(duì)稱振子，故可以近似認(rèn)為 ?1 = ?2 = ? 。 已知有損耗開路平行雙線的等效阻抗為 ])jc o t h [ ()j1()( 0 lZlZ ???? ??? () 上式中 ????和 ? 分別為有損耗平行雙線的衰減常數(shù)和相位常數(shù)，而 dDZ 2ln1200 ? () 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 5 圖 對(duì)稱振子平均特性阻抗示意圖 由于對(duì)稱振子不是均勻分布參數(shù)系統(tǒng)，因此不能用式 ()計(jì)算它的特性阻抗。2s in (11?? () 于是，等效衰減常數(shù)為 ?????? ??? ?lllWRWRAA39。2c o s ()39。2s i n (39。 振子 1 和振子 2 總的輻射復(fù)功率分別為 2221212111 SSSSSS ?????? ???? ?? 和 () 設(shè) 22222221212222222111211212211111||2 , ||2 , ||2,|| 2 , || 2 , || 2MMgMMMgMISZISZISZISZISZISZ?????????????????????? () (242) 把式 ()和式 ()相比較，就能得到耦合對(duì)稱振子的阻抗方程式 2221212111 ZZZZZZ gg ???? ?? 和 () 設(shè)耦合對(duì)稱振子的 等效 電壓滿足以下關(guān)系： ???? ?? 222111 21 21 MM IUSIUS ?????? 和 () 式中等效電壓只是由兩 個(gè)振子各自的電流和輻射復(fù)功率 計(jì)算 出來的復(fù)數(shù)電壓，它們并不是對(duì)稱振子上某處的電壓。 利用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)法可求得互電阻和互電抗的計(jì)算公式 100222111112100222111112d)c o s ()c o s (2)c o s ()c o s (| ) ]|(s i n [30d)s i n ()c o s (2)s i n ()s i n (| ) ]|(s i n [30 1111zr rlr rr rzlXzr rlr rr rzlRllll?????????? ?????????? ?????????????? () 圖 給出了共軸線排列的耦合半波對(duì)稱振子 (l1 = l2 = l = ?)互電阻和互電抗隨距離的變化的曲線。 任一定向天線的方向性系數(shù)是指在接收點(diǎn)產(chǎn)生相等電場(chǎng)強(qiáng)度的條件下，非定向天線的總輻射功率對(duì)該定向天線的總輻射功率之比 。 天線的效率：輻射功率 P? 與輸入功率 Pin 之 比，即 inPPA ??? () 損耗功率：輸入功率 Pin 與輻射功率 P? 之差稱為天線的 ??? PPPl in () 天線的損耗功率是由導(dǎo)體電阻、介質(zhì)漏電導(dǎo)以及其他因素引起的。可以用數(shù)學(xué)推證，天線最大增益系數(shù)等于天線方向性系數(shù)和天線效率的乘積。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于 使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、 Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。附加的工具箱（單獨(dú)提供的專用 MATLAB 函數(shù)集）擴(kuò)展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。圖形用戶界面是由窗口、光標(biāo)、按鍵、菜單、文字等元素構(gòu)成的用戶視窗，用戶通過對(duì)這些元素的點(diǎn)擊、選中等就能很無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 16 輕松地完成某項(xiàng)功能，這種所見即所得的特性尤其在圖形繪制等方面具有很好的應(yīng)用。 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 18 圖 主對(duì)話框界面 將主對(duì)話框保存，命名為 子對(duì)話框的生成 跟主對(duì)話類似，點(diǎn)擊 MATLAB 的 GUIDE，存儲(chǔ)路徑與主對(duì)話框相同，生成三個(gè)子對(duì)話框。untitledaplot1。String39。 WA=str2double(get(, 39。 set(,39。))。string39。 l1= str2double(get(, 39。))。String39。 z1=int(e,z,k1,k2)。String39。 d=str2double(get(, 39。 set(,39。))。,m) 以實(shí)現(xiàn)對(duì)方向性系數(shù)的運(yùn)算。 set(,39。String39。 t=0::l。,num2str(y_max)]。,39。String39。 t=0::l。,num2str(y_max)]。,39。 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 27 圖 計(jì)算輸入電阻界面 2：互輻射阻抗功能的驗(yàn)證。得到曲線 ： 圖 輸入電抗曲線界面 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 32 結(jié)束語 本次課程設(shè)計(jì)是我第一次用界面來實(shí)現(xiàn)軟件的編制。在這個(gè)過程中，我查閱了很多書籍，請(qǐng)教過學(xué)長和同學(xué)，從中學(xué)到了很多東西。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別 加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。雖然看了編譯原理書，但由于沒有基礎(chǔ)，卻很難實(shí)現(xiàn)。 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 29 圖 計(jì)算方向性系數(shù)和增益系數(shù)界面 輸入電阻曲線繪制：點(diǎn)擊主界面輸入電阻曲線繪制按鈕，進(jìn)入輸入曲線繪制界面。 即可以實(shí)現(xiàn)輸入電抗曲線的繪制 界面功能驗(yàn)證 打開 文件，彈出如圖 所示對(duì)話框 。 plot(t,y) hold on plot(t,zeros(size(t)),39。t=39。))。 即可實(shí)現(xiàn)輸入電阻的繪制、 5)繪制輸入電抗曲線 l= str2double(get(, 39。 plot(t,y) hold on 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 25 plot(t,zeros(size(t)),39。t=39。))。 4）繪制輸入電阻曲線 在繪制輸入電阻曲線的 Callback 函數(shù)添加如下代碼 l= str2double(get(, 39。 w=str2double(get(, 39。 k=e。String39。string39。))。,m)。))。 a= str2double(get(, 39。String39。 set(,39。 WA=str2double(get(, 39。String39。string39。))。untitledaplot2。untitleda1。做本課題前需要掌握如何運(yùn)用 GUI 進(jìn)行生成用戶界面，如何在相應(yīng)的 CALLBACK 函數(shù)中添加相應(yīng)代碼，同時(shí)還需要掌握在界面中繪圖的一些方法。 用戶界面是用戶與硬件、軟件交互、通信的中介，通過用戶界面，用戶向軟件發(fā)出執(zhí)