【正文】 ?? ? 。 ??d 4??d 圖 2 4d ?? ， d ?? 時均勻直線陣二維方向圖 （ 2）相控陣 當(dāng)改變均勻直線陣相鄰電流相位差 ? ，控制方向圖最大輻射方向相應(yīng)地變化。柵瓣會造成天線輻射功率的分散，并且容易受到嚴(yán)重的干擾。 邊射陣的最大方向與陣元間距 d 無關(guān)，但不能選擇 dm?? 。天線布置不可避免地受到艦上的上層建筑大型物體的遮擋，會限制短波天線的可布置空間。天線之間的隔離度是超短波通信陣列天線布置首先要考慮的技術(shù)參數(shù)，它與天線布置的電磁兼容性狀態(tài)是否良好密切相關(guān)。當(dāng)然，期望隔離度越大、輻射方向圖增益越高、失真度越小、近場輻射危害越小越好，這是一個多目標(biāo)優(yōu)化問題。 從海上平臺超短波通信需求及海上平臺的空間及布陣條件出發(fā)，以提高陣列天線增益及分辨率等參數(shù)為考核條件，研究陣列天線各種布陣方式的性能及特點，研究適合于海上平臺的天線布陣方式，以及根據(jù)海上平臺的空間、布陣條件及超短波通信頻段劃分，確定陣列天線的陣列孔徑范圍。 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。 課題研究的意義 借助本文所編制的軟件，學(xué)生可以通過自己輸入的公式計算相應(yīng)的復(fù)雜的天線電氣參數(shù)，通過對天線互阻抗，輻射阻抗，方向性系數(shù)等的計算，加深對天性電氣性質(zhì)的理解。盡管這部分內(nèi)容非常重要，但為了節(jié)省時間，目前各高校在實際教學(xué)中一般不要求學(xué)生進(jìn)行具體計算，只給出一些常用的數(shù)值表格供學(xué)生查閱，象征性的練習(xí)一下，這樣做的結(jié)果是學(xué)生不注重這些重要參量的計算方法，只會套用現(xiàn)成結(jié)果，遇到實際問題就會感到無從下手，非常不利于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的培養(yǎng)。 關(guān)鍵詞：天線 輸入阻抗 增益 MATLAB 語言 2 Abstract With the rapid development of the wireless munication , the antenna has been widely used as an important part in the wireless system .There are many characteristic parameters for describing the characteristic parameters of antenna ,in which some parameters, like the patternpropagation factor, the input impedance, the mutual impedance and so on ,all need the plex calculation, Therefore , it is quite practically inconvenient .In order to solve this problem, this text establishes the calculation procedure for the plex parameters of antenna by MATLAB language . First, the related knowledge about the antenna is necessary, and we must know more about the method and the formula for the plex parameters, such as radiation impedance, input impedance, the patternpropagation factor and the gain factor and so on .Next, we should study the related knowledge about GUI of MATLAB, and grasp the method to design interface and to draw. Thus, we get the interface to calculate the correlated antenna parameters and build the code in it to realize the function required .Finally, above this, carry on the examination according to the principle, for testing the validity and the accuracy of the system function. With the GUI interface in the environment of MATLAB, we design the system for calculating the plex parameter of the antenna, and gain a beautiful performance. 3 Keywords: antenna； input impedance； gain factor 。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。其次，學(xué)習(xí)了 MATLAB 的 GUI 相關(guān)知識，掌握了其界面設(shè)計的方法，并學(xué)習(xí)了繪圖的方法。為了解決這一問題，本文運用 MATLAB 語言編制了天線復(fù)雜參數(shù)的計算程序。 1 無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制 摘要 隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，天線作為無線系統(tǒng)中的重要組成部分得到了廣泛的應(yīng)用。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。 首先，復(fù)習(xí)了天線的有關(guān)知識，掌握了輻射阻抗、輸入阻抗、方向性系數(shù)和增益系數(shù)等復(fù)雜參數(shù)的計算方法和公式。在此基礎(chǔ)上， 設(shè)計了天線參數(shù)的計算系統(tǒng)，并學(xué)會在界面設(shè)計好的基礎(chǔ)上添加相關(guān)代碼，實現(xiàn)所需要的功能。 本文基于 MATLAB 開發(fā)環(huán)境，使用 MATLAB 的 GUI 界面，設(shè)計了復(fù)雜天線參數(shù)的計算系統(tǒng)，并獲得了良好的效果。 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 .............................................................................. 1 對稱振子 ................................................................................................. 3 對稱振子的輸入阻抗 ............................................................................. 6 耦合對稱振子的輻射阻抗 ..................................................................... 8 天線方向性系數(shù)與增益系數(shù) ............................................................... 12 第 3 章 Matlab 開發(fā)軟件 ................................................................................... 16 Matlab 介紹 ........................................................................................... 16 Matlab 開發(fā)軟件的應(yīng)用 ....................................................................... 17 Matlab GUI 介紹 ................................................................................... 17 第 4 章 天線參數(shù)計算軟件的設(shè)計 .................................................................... 18 界面設(shè)計 ............................................................................................... 18 界面功能驗證 ....................................................................................... 27 結(jié)束語 .................................................................................................................. 36 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 37 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)計算非常復(fù)雜，需要對復(fù)雜函數(shù)進(jìn)行數(shù)值積分，如果讓學(xué)生完成全過程的計算，能力強的學(xué)生需要花費大量的時間，能力差的學(xué)生甚至做不出來。 本文的任務(wù)是編制天線復(fù)雜參數(shù)的計算軟件，利用該軟件計算天線參數(shù)時，需 要自行輸入計算公式，因此不是傻瓜式的軟件。同時，通過計算多組數(shù)據(jù)，也可以加強對天線特性隨參數(shù)變化規(guī)律的把握，加深對所學(xué)知識的掌握和理解，有利于自身能力的提高。本次課題的主要難點是積分的運算和如何將所輸入的公式調(diào)入程序。 判別艦載超短波通信天線布置方案優(yōu)劣的技術(shù)參數(shù)較多，如天線間的隔離度，天線的輻射方向圖，天線近場輻射危害等，各種參數(shù)之間相互制 約， 使得難以憑借某一個參數(shù)的最優(yōu)來判別天線布置方案的優(yōu)劣。因此，需要建立目標(biāo)函數(shù)模型對各種技術(shù)參數(shù)進(jìn)行綜合衡量，做出合理無線系統(tǒng)中天線 特性分析軟件的編制 2 的判別。同時考慮到艦艇是一個復(fù)雜的武器平臺，在天線布置過