【正文】
結(jié)果,遇到實(shí)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AbstractWith 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.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(yàn),驗(yàn)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(yùn)用MATLAB語言編制了天線復(fù)雜參數(shù)的計算程序。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(shí)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(shí)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 1 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 15 Matlab介紹 15 Matlab開發(fā)軟件的應(yīng)用 15 Matlab GUI介紹 16第4章 天線參數(shù)計算軟件的設(shè)計 17 界面設(shè)計 17 界面功能驗(yàn)證 25結(jié)束語 32參考文獻(xiàn) 3337無線系統(tǒng)中天線特性分析軟件的編制第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(qiáng)的學(xué)生需要花費(fèi)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(qiáng)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(diǎn)是積分的運(yùn)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,在天線布置過程中要綜合考慮平臺上的總體布置。因此,天線的水平輻射方向圖失真度是一項(xiàng)重要的技術(shù)參數(shù)。當(dāng)時,在和的方向上,陣函數(shù)也出現(xiàn)了最大值,即出現(xiàn)了柵瓣(Grating Loble)。邊射陣的可視區(qū)為,為防止出現(xiàn)柵瓣,必須使,即,通常取。連續(xù)改變單元天線之間的電流相位差,即可連續(xù)地改變天線的主射方向,這樣無需轉(zhuǎn)動天線,即可實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的方向性掃描,此種情況稱為相控陣天線,相位掃描直線陣的歸一化陣因子為: ?。?)其中,表示最大輻射方向。下圖給出了陣元間距,波束最大指向的10元陣的二維方向圖。幅度加權(quán)是降低副瓣的基本方法,但是幅度加權(quán)在降低副瓣的同時將使主瓣加寬,從而降低定向增益。第2章 天線參數(shù)的基礎(chǔ)知識 對稱振子對稱振子:又稱雙極天線,由兩段長度為l的等長的直導(dǎo)線構(gòu)成,在兩線間隙處由傳輸線進(jìn)行饋電。 對稱振子結(jié)構(gòu)圖 末端開路的傳輸線過渡成對稱振子 半波和全波對稱振子的全波分布電流分布的解析式為 ()IM :對稱振子上的波腹電流振幅值。:對稱振子電流的相位常數(shù),b 39。 直角球坐標(biāo)系中的對稱振子將對稱振子劃分成無限多個元長度,而每一個元長度就可以看成是一個電流元I(z)dz。在觀察點(diǎn)P(r,q ,j)處的輻射場的復(fù)振幅 ()注:上式中近似認(rèn)為分母中的 r1= r2 = r,但在指數(shù)中不能這樣處理。輸入阻抗具有電阻分量Rin和電抗分量Xin。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。因?yàn)榭梢园褜ΨQ振子看成是由末端開路的有損耗平行雙線逐漸張開而形成的,所以可用等效傳輸線法來求對稱振子的輸入阻抗。如圖133所示,圖(a)中的平行雙線間距D是均勻的;而圖(b)中的對稱振子兩臂對稱點(diǎn)之間的距離2z是從0 ~ 2l之間連續(xù)變化的。實(shí)踐表明,有耗平行雙線的相位常數(shù)b