【正文】 輯框進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，結(jié)果如圖 所示 無(wú)線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 21 圖 繪制輸入電阻曲線界面 設(shè)置子對(duì)話框 5，繪制輸入電抗曲線，將其命名為 ，同樣添加按鈕及編輯框，并對(duì)按鈕和編輯框進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，結(jié)果如圖 所示、 無(wú)線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 22 圖 繪制輸入電抗曲線界面 相關(guān)代碼添加 1：主對(duì)話代碼添加 在互輻射阻抗 輸入阻抗和方向性系數(shù)和增益系數(shù)三個(gè)按鈕的 Callback 函數(shù)中分別添加如下代碼： h=gcf。得到主對(duì)話框界面如下圖 所示。 主對(duì)話框生成 第一步：打開(kāi) MATLAB，選擇好存儲(chǔ)路徑 C:\Program File MATLAB701,然后點(diǎn)擊圖標(biāo) GUIDE，將會(huì)彈出窗口如圖 所示。 第 4 章 天線參數(shù)計(jì)算軟件的設(shè)計(jì) 界面設(shè)計(jì) 做本課題主要需要用 MATLAB 圖形用戶界面 GUI 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 圖形用戶界面程序可以分為兩個(gè)相對(duì)較獨(dú)立的子模塊，即界面模塊和工作模塊，界面模塊接受用戶的輸入，并將輸入數(shù)據(jù)和操作請(qǐng)求提交給工作模塊；而工作模塊通常在后臺(tái)完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)，并將結(jié)果提交到界面?，F(xiàn)今，對(duì)大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)， DOS（及類似的用戶界面系統(tǒng)）似乎是一個(gè)諱深莫測(cè)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(jiàn)即所得的用戶界面系統(tǒng)，即圖形用戶界面（ Graphical User Interface，簡(jiǎn)稱 GUI）。早期的用戶界面大多是基于文字的形式，最典型的莫過(guò)于 DOS 系統(tǒng)。用戶通過(guò)一定的方法 (如鼠標(biāo)和鍵盤 )選擇激活這些圖形對(duì)象，使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生某種動(dòng)作或變化，比如實(shí)現(xiàn)計(jì)算和繪圖。 Matlab GUI 介紹 用戶界面 (或接口 )是指人與機(jī)器 (或程序 )之間交互作用的工具和方法，如鍵盤鼠標(biāo)、跟蹤球、話筒都可成為與計(jì)算機(jī)交換信息的窗口。 Matlab 開(kāi)發(fā)軟件的應(yīng)用 MATLAB 產(chǎn)品族可以用來(lái)進(jìn)行以下各種工作： ● 數(shù)值分析 ● 數(shù) 值和符號(hào)計(jì)算 ● 工程與科學(xué)繪圖 ● 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 ● 數(shù)字圖像處理 技術(shù) ● 數(shù)字信號(hào)處理 技術(shù) ● 通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量 、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。在新的版本中也加入了對(duì) C， FORTRAN， C++ ， JAVA的支持。 MATLAB 可以進(jìn)行 矩陣 運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、 連 接其他編程語(yǔ)言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、 圖像處理 、 信號(hào)檢測(cè) 、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。 MATLAB 和 Mathematica、 Maple 并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。 第 3 章 Matlab 開(kāi)發(fā)軟件 Matlab 介紹 MATLAB 是由美國(guó) math works 公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。0m a x () 可見(jiàn)，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。0 inPU ? () 因?yàn)? inPPA ??? () 無(wú)線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 14 所以 AAUPU ??? 039。 天線增益系數(shù)的定義方式與方向性系數(shù)的定義方式很相似。并用分貝數(shù)表示。指在最大場(chǎng)強(qiáng)方向上某點(diǎn)產(chǎn)生相等電場(chǎng)強(qiáng)度的條件下，標(biāo)準(zhǔn)天線（無(wú)方向）的總輸入功率對(duì)定向天線總輸入功率的比值，稱該天線的最大增益系數(shù)。 把式 ()和式 ()先后代入式 ()，可得 inininininlA RRRRR ??????? () 提高天線的效率的兩個(gè)途徑： 1．降低損耗電阻 Rlin ， 2．提高輻射電阻 R?in 。 若以天線饋電點(diǎn)電流 Iin 做參照，則 無(wú)線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 13 2inin2inin2in inin 2 2 , 2 I PRI PRIPR ll ??? ?? 和 () 它們之間應(yīng)有下面關(guān)系 ininin lRRR ?? ? () 注意，即使損耗是由天線導(dǎo)體所引起的，損耗電阻 Rlin 也不等于天線導(dǎo)體的直流電阻 R(導(dǎo)體 )。 由于 000 )(),()( ),( 20200m a x PPMMPPMMPP rErErSrSUUD ?????? ??????? 60424 042212022202020*000 ErrErEHEPP ???????? ???? 可以推出， r DPEDrErE MM ???? 60),()( 0m a x ?? () 由（ ）式可知，式中的場(chǎng)強(qiáng)是最大輻射方向 (?M,?M)上的振幅值，當(dāng)需要計(jì)算有效值的時(shí)候，把根號(hào)中的 60 改為 30 就行了。 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(lái)計(jì)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(lái)計(jì)算方向性系數(shù)，因?yàn)? ? ?? ??? ??? 20 0 22 d d s in),(302 ?????fIPR () 由此可以得到， ?? RfD 2max120 () 還可以用有效長(zhǎng)度和輻射電阻來(lái)計(jì)算方向性系數(shù)，因?yàn)? 2 m a x ee llf ?? ??? () 可以推出， 無(wú)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(zhǎng)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)。 定義 1．最大輻射強(qiáng)度與平均輻射強(qiáng)度之比。 按照上面的定義，由于定向天線在各個(gè)方向上的輻射強(qiáng)度不等，故天線的方向性系數(shù)也隨著觀察點(diǎn)的位置而不同，在輻射電場(chǎng)最大的方向，方向性系 數(shù)也最無(wú)線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 11 大。為了確定定向天線的方向性系數(shù)，通常以理想的非定向天線作為比較的標(biāo)準(zhǔn) 。 無(wú)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(duì)稱振子的互電阻和互電抗曲線 如果齊平排列的兩個(gè)對(duì)稱振子之間的距離逐漸縮小直到接觸到一起，就成了一個(gè)振子，這時(shí)可得對(duì)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(duì)于半波對(duì)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。 圖 共軸線排列的耦合半波對(duì)稱振子的互電阻和互電抗曲線 圖 給出了齊平排列的耦合半波對(duì)稱振子 (l1= l2 = l = ?)互電 阻和互電抗隨間距 d1 的變化曲線。圖中 s 是耦合對(duì)稱振子相對(duì)的兩個(gè)端點(diǎn)之間的距離。 圖 等效電壓方程式的等效電路 22212121212111 ZZIIZZIIZZMMMM?????????? () 無(wú)線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 9 3. 互輻射阻抗的求法 耦合對(duì)稱振子互輻射阻抗的求解方法通常采用 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)法，該法較為復(fù)雜，實(shí)際中可直接查相應(yīng)的表格 曲線。根據(jù)圖 中的電路可直接寫出等效電壓方程式，即式 ()。把式 ()代入式 ()，可得 22221121221111 ZIZIU ZIZIUMMMM ??? ??? ?? ?? () 這就是耦合對(duì)稱振子的等效電壓方程式。 222 222222111121111 2 2 ?? ?? ??? ?? ? ?????? ZII ZII SUZII ZII SU MMMMMMMM???? ?????? ?? 和() 把式 (243)代入上式，可得 2221222212212111211111 UUZIZIU UUZIZIUMgMgMM ????? ????? ???? ???? () 無(wú)線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 8 上式中， 11111 ZIU M?? ? 是振子 2 開(kāi)路時(shí)，振子 1 不受其影響的等效電壓， 12112 gM ZIU ?? ?是在振子 2 影響下振子 1 的附加電壓； 22222 ZIU M?? ? 是振子 1 開(kāi)路時(shí)，振子 2 不受其影響的等效電壓， 21221 gM ZIU ?? ? 是在振子 1 影響下振子 2 的附加電壓。 2MI? －振 子 2 孤立存在時(shí)的波腹電流復(fù)振幅 22S? －相應(yīng)的自輻射復(fù)功率； 21S? －振子 2 受振子 1 影響所產(chǎn)生的額外的輻射復(fù)功率（假設(shè)振子 2 仍保持原來(lái)的波腹電流不變），稱為感應(yīng)輻射復(fù)功率。 圖 耦合對(duì)稱振子 2. 耦合對(duì)稱振子的阻抗