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时间:2020-03-29
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1、微波工程期中课程设计班级:2018姓名:学号:序号:02日期:2018年5月EMAIL:目录一:软件界面2二:功能介绍21.输入模块22.归一化阻抗和导纳求解23.反射系数和驻波比求解24.单支节双支节匹配35.演示部分36.清除618/18三:操作步骤6四:软件原理6A.公式6B.代码原理81:输入部分82:计算归一化阻抗和反射系数93:单支节匹配114:双支节匹配15五:总结16六:致谢17一:软件界面二:功能介绍1.输入模块此处输入负载的实部和虚部以及特征阻抗。2.归一化阻抗和导纳求解18/18按下计算按钮后此处显示归一化阻抗和导纳1.反射系数和驻波比求解、此处显
2、示反射系数和驻波比的计算结果2.单支节双支节匹配此处显示单支节和双支节匹配的计算结果<双支节需要输入d1和d2)3.演示部分l归一化演示18/18l单支节匹配演示18/18l双支节演示18/181.清除此键将左侧图重置,并清除所有数据。三:操作步骤1)在ZL处输入负载的实部和虚部,没有虚部写成0,不能空着。2)点击计算按钮,得到归一化阻抗导纳及驻波比和反射系数3)点击单支节匹配得到单支节匹配结果4)输入distance1和distance2点击双支节匹配可得到双支节结果四:软件原理A.公式1:求反射系数的公式。在ConvertZ2AbsL等函数中用到2:18/18求反射
3、系数的模,在[AbsL,Ph]函数中用到。反射系数与驻波比的关系。3:求输入阻抗,在双支节匹配中,由y1旋转到y1‘用到,用于求第一个直接匹配后的导纳。4:用于计算按钮中,求驻波比和K。5:单支节匹配中用于解读法求distance和length的函数中用到。18/18输入阻抗虚部不为0时用到。6:主要用于绘制圆的函数,非常重要。A.代码原理1:输入部分输入部分类似都是用str2double函数读取edit类型框中的输入数值并进行检错,如果不是数字则报错。Handle.R1和X1以及Zc分别存入负载和特性阻抗的值。b5E2RGbCAP2:计算归一化阻抗和反射系数利用公式Z
4、l=Z?∕0,得到归一化阻抗的实部ZIR虚部ZIX。<此处只能用handle来储存值,18/18不用随意定义变量储存)p1EanqFDPw为了接下来计算方便<不使用handle计算,打字麻烦)读取刚才的结果值给Z_Re,Z_Im,这么做是因为不能直接将handle赋值给变量DXDiTa9E3d上面这么做无法通过编此处计算导纳值,complex为复数函数。ConvertZ2AbsL_Ph为计算
5、?
6、和?的函数,因为后面多次用到,所以独立成了一个函数,具体内容如下。RTCrpUDGiT这个函数通过阻抗的实部和虚部返回反射系数和相角。然后用set将结果返回到GU框中,利用公式
7、��=<1+?)/<1−?)和K=1/?得到驻波比,同时返回给GUI的edit8和edit115PCzVD7HxA18/18最后这个Draw函数完成绘图,细节Smith_chart为绘制圆图背景的函数,每次赋予0就是从绘。Draw_Ratio完成绘制等反射系数圆。Theta从0到2pi一周x_zIN和y_zIN为以?为模的单位圆上。Plot函数定义了线宽。jLBHrnAILg绘制实数圆与以上大致相同。18/18绘制虚数部分,根据书上公式,虚数部分是以1,1/Z_Im为圆心,1/Z_Im为半径的一部分圆。所以r=1/abs8、_X和C_Y的偏移量,然后用find找到x_g,y_g在半径为1的园内的点。最后用plot函数画出。xHAQX74J0X3:单支节匹配同计算,首先读取负载和特性阻抗。并赋值给Z_Re和Z_Im用于后面的计算18/18根据书上公式,首先判断导纳的虚部是否为0,ifY_Im==0如果为0,根据L=<��/2±/<1-gL))公式L1=atan(sqrt(Y_Re>/(1-Y_Re>>/2/pi。L2=-atan(sqrt(Y_Re>/(1-Y_Re>>/2/pi。如果不为0,则L=<��/2±/<1-��))L1=atan(sqrt(P>/(1-P>>/2/pi。L2=at9、an(-sqrt(P>/(1-P>>/2/pi。18/18上面用来计算distance。如果Y_Im为0,则d=4)arccos</(K+1>>。或者theta1=pi-acos((P-1>/(P+1>>。都可以因为2*pi~~0.5所以Lmin=Ph/<2*)*0.5.最后D1,D2分别加上Lmin。如果超过0.5就减去0.5。将得到的结果返回GUI的相应的框
8、_X和C_Y的偏移量,然后用find找到x_g,y_g在半径为1的园内的点。最后用plot函数画出。xHAQX74J0X3:单支节匹配同计算,首先读取负载和特性阻抗。并赋值给Z_Re和Z_Im用于后面的计算18/18根据书上公式,首先判断导纳的虚部是否为0,ifY_Im==0如果为0,根据L=<��/2±/<1-gL))公式L1=atan(sqrt(Y_Re>/(1-Y_Re>>/2/pi。L2=-atan(sqrt(Y_Re>/(1-Y_Re>>/2/pi。如果不为0,则L=<��/2±/<1-��))L1=atan(sqrt(P>/(1-P>>/2/pi。L2=at
9、an(-sqrt(P>/(1-P>>/2/pi。18/18上面用来计算distance。如果Y_Im为0,则d=4)arccos</(K+1>>。或者theta1=pi-acos((P-1>/(P+1>>。都可以因为2*pi~~0.5所以Lmin=Ph/<2*)*0.5.最后D1,D2分别加上Lmin。如果超过0.5就减去0.5。将得到的结果返回GUI的相应的框
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