毕业设计（论文）无线系统中天线特性分析软件的编制.doc

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1、无线系统中天线特性分析软件的编制摘要随着无线通信技术的迅速发展，天线作为无线系统中的重要组成部分得到了广泛的应用。描述天线特性的参数很多，其中一些参数，如方向性系数、输入阻抗、互阻抗等都需要复杂的计算，在实际应用中很不方便。为了解决这一问题，本文运用MATLAB语言编制了天线复杂参数的计算程序。首先，复习了天线的有关知识，掌握了辐射阻抗、输入阻抗、方向性系数和增益系数等复杂参数的计算方法和公式。其次，学习了MATLAB的GUI相关知识，掌握了其界面设计的方法，并学习了绘图的方法。在此基础上，设计了天线参数的计算系统，并学会在界面设计好的基础上添加相关代码，实现所需要的功能。最后，在界面完成的基

2、础上，根据原理进行检验，验证系统功能的有效性和正确性。 本文基于MATLAB开发环境，使用MATLAB的GUI界面，设计了复杂天线参数的计算系统，并获得了良好的效果。关键词：天线 输入阻抗 增益 MATLAB语言AbstractWith the rapid development of the wireless communication , the antenna has been widely used as an important part in the wireless system .There are many characteristic parameters for desc

3、ribing the characteristic parameters of antenna ,in which some parameters, like the pattern-propagation factor, the input impedance, the mutual impedance and so on ,all need the complex calculation, Therefore , it is quite practically inconvenient .In order to solve this problem, this text establish

4、es the calculation procedure for the complex 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 complex parameters, such as radiation impedance, input impedance, the pattern-propagation

5、 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,

6、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 complex parameter of the antenna, and gain a beautiful performance.Keywords:

7、 antenna；input impedance； gain factor ; MATLAB language目录第1章 绪论11.1 课题研究的背景11.2 课题研究的意义11.3 本次课题的主要工作1第2章 天线参数的基础知识12.1 对称振子12.2 对称振子的输入阻抗42.3 耦合对称振子的辐射阻抗62.4 天线方向性系数与增益系数10第3章 Matlab开发软件153.1 Matlab介绍153.2 Matlab开发软件的应用153.3 Matlab GUI介绍16第4章 天线参数计算软件的设计174.1 界面设计174.2 界面功能验证25结束语32参考文献33第1章 绪论1.1

8、课题研究的背景电波与天线课程中很多重要的电气参数计算非常复杂，需要对复杂函数进行数值积分，如果让学生完成全过程的计算，能力强的学生需要花费大量的时间，能力差的学生甚至做不出来。尽管这部分内容非常重要，但为了节省时间，目前各高校在实际教学中一般不要求学生进行具体计算，只给出一些常用的数值表格供学生查阅，象征性的练习一下，这样做的结果是学生不注重这些重要参量的计算方法，只会套用现成结果，遇到实际问题就会感到无从下手，非常不利于学生研究性学习的培养。本文的任务是编制天线复杂参数的计算软件，利用该软件计算天线参数时，需要自行输入计算公式，因此不是傻瓜式的软件。1.2 课题研究的意义借助本文所编制的软件

9、，学生可以通过自己输入的公式计算相应的复杂的天线电气参数，通过对天线互阻抗，辐射阻抗，方向性系数等的计算，加深对天性电气性质的理解。同时，通过计算多组数据，也可以加强对天线特性随参数变化规律的把握，加深对所学知识的掌握和理解，有利于自身能力的提高。1.3 本次课题的主要工作本次课题主要工作是做出一个编程的工作软件界面，首先做出主对话框，在主对话框中做出所需要的计算参数的界面，然后点击主对话框的所要计算的参数按钮，即可进入所需计算参数的界面，输入所需条件和计算公式即可计算出所需参数结果。本次课题的主要难点是积分的运算和如何将所输入的公式调入程序。第2章 天线参数的基础知识2.1 对称振子对称振子

10、：又称双极天线，由两段长度为l的等长的直导线构成，在两线间隙处由传输线进行馈电。对称振子可看作是由末端开路的平行双线过渡而成的(如图2.1和图2.2所示)，故可近似认为对称振子上的电流分布为纯驻波分布。图2.1 对称振子结构图图2.2 末端开路的传输线过渡成对称振子图2.3 半波和全波对称振子的全波分布电流分布的解析式为 (2.1)IM ：对称振子上的波腹电流振幅值。b ：对称振子电流的相位常数，b b 。图2.4 直角球坐标系中的对称振子将对称振子划分成无限多个元长度，而每一个元长度就可以看成是一个电流元I(z)dz。已知电流元的辐射场为 (2.2)在对称振子的左臂z1点处和右臂z2点处各选

11、定一个电流元 (z10)r1 = rz1cosqr2 = rz2cosq(2.3)注：由于观察点远离对称振子，故可以近似认为 q1 = q2 = q 。在观察点P(r,q ,j)处的辐射场的复振幅 (2.4)注：上式中近似认为分母中的 r1= r2 = r，但在指数中不能这样处理。 因为各电流元辐射场均为方向,故矢量场叠加可变成代数相加或积分(2.5)整个对称振子的辐射场电场强度矢量为 (2.6)与电流元一样，对称振子仍应满足 (2.7)2.2 对称振子的输入阻抗天线输入端电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。输入阻抗具有电阻分量Rin和电抗分量Xin。即Zin=Rin+Xin。电抗分量的存

12、在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上，即使是设计 调试很好的天线，其输入阻抗中，总还有一个小的电抗分量值。因为可以把对称振子看成是由末端开路的有损耗平行双线逐渐张开而形成的，所以可用等效传输线法来求对称振子的输入阻抗。已知有损耗开路平行双线的等效阻抗为 (2.8)上式中 a 和 b 分别为有损耗平行双线的衰减常数和相位常数，而 (2.9)图2.5 对称振子平均特性阻抗示意图由于对称振子不是均匀分布参数系统，因此不能用式(2.9)计算它的特性阻抗。如图1-3-3所示，图(a)中的平行双线间距D是均匀的；而图(b)中的对称

13、振子两臂对称点之间的距离2z是从0 2l之间连续变化的。我们可以用对称振子的平均特性阻抗来代替平行双线的特性阻抗，即 (2.10)从上式可以看出，对称振子越细、越长其平均特性阻抗WA越大；反之，对称振子越粗、越短其平均特性阻抗WA越小。实践表明，有耗平行双线的相位常数b 1.05b 。b为自由空间电磁波的相位常数。可以证明，对称振子的等效平均分布电阻可以用辐射电阻RS 来计算，即 (2.11)于是，等效衰减常数为 (2.12)于是可得： (2.13)即： (2.14)图2.6 对称振子的输入阻抗输入阻抗与天线的结构 尺寸及工作波长有关，半波对称阵子是最重要的基本天线，其输入阻抗为Zin=73.

14、1+j42.5.当把其长度缩短（3-5）%时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为Zin=731.，（标陈75欧）。2.3 耦合对称振子的辐射阻抗1.耦合对称振子的概念: 天线阵中的对称振子由于受邻近对称振子辐射场和感应场的影响而使其上的电压和电流发生变化，辐射复功率也随之发生变化，这时对称振子的特性与孤立时的不同，称为耦合对称振子。图2.7 耦合对称振子2. 耦合对称振子的阻抗方程和等效电压方程，其基本参数如下:振子1孤立存在时的波腹电流的复振幅；相应的辐射复功率，称为自辐射复功率。振子1受振子2影响所产生的额外的辐射复功率（假设振子1仍保持原来的波腹电流不变

15、），称为感应辐射复功率。振子2孤立存在时的波腹电流复振幅相应的自辐射复功率；振子2受振子1影响所产生的额外的辐射复功率（假设振子2仍保持原来的波腹电流不变），称为感应辐射复功率。振子1和振子2总的辐射复功率分别为 (2.15) 设 (2.16) (2-4-2)把式(2.15)和式(2.16)相比较，就能得到耦合对称振子的阻抗方程式 (2.17) 设耦合对称振子的等效电压满足以下关系： (2.18)式中等效电压只是由两个振子各自的电流和辐射复功率计算出来的复数电压，它们并不是对称振子上某处的电压。 (2.19)把式(2-4-3)代入上式，可得 (2.20)上式中，是振子2开路时，振子1不受其影响

16、的等效电压，是在振子2影响下振子1的附加电压；是振子1开路时，振子2不受其影响的等效电压，是在振子1影响下振子2的附加电压。 显然振子1的附加电压应与振子2的电流成正比；而振子2的附加电压应与振子1的电流成正比，即 (2.21)上式中，Z12是在振子2影响下振子1的互辐射阻抗；而Z21是在振子1影响下振子2的互辐射阻抗。把式(2.21)代入式(2.20)，可得 (2.22)这就是耦合对称振子的等效电压方程式。耦合对称振子等效电压方程式还可以利用图2.8中的4端网络来帮助记忆。根据图2.8中的电路可直接写出等效电压方程式，即式(2.22)。从式(2.19)中解出两个振子的辐射阻抗，然后再代入式(

17、2.22)；或者从式(2.21)中解出感应辐射阻抗，然后再把它代入式(2.17)都可以得到下面的辐射阻抗方程式。图2.8 等效电压方程式的等效电路 (2.23) 3. 互辐射阻抗的求法耦合对称振子互辐射阻抗的求解方法通常采用感应电动势法，该法较为复杂，实际中可直接查相应的表格曲线。利用感应电动势法可求得互电阻和互电抗的计算公式 (2.24)图2.9给出了共轴线排列的耦合半波对称振子(l1 = l2 = l = 0.25l)互电阻和互电抗随距离的变化的曲线。图中s是耦合对称振子相对的两个端点之间的距离。从图中可以看出，随距离s增大，互电阻R12和互电抗X12的变化幅度逐渐减小。图2.9共轴线排列

18、的耦合半波对称振子的互电阻和互电抗曲线图2.10给出了齐平排列的耦合半波对称振子(l1= l2 = l = 0.25l)互电阻和互电抗随间距d1的变化曲线。与共轴线排列的耦合对称振子相似，随距离d1增大齐平排列的耦合对称振子互电阻和互电抗的变化幅度也是逐渐减小。 图2.10 齐平排列耦合半波对称振子的互电阻和互电抗曲线如果齐平排列的两个对称振子之间的距离逐渐缩小直到接触到一起，就成了一个振子，这时可得对称振子的自辐射阻抗为 (2.25)对于半波对称振子，其自辐射阻抗为Z11 = R11 jX11 = 73.1 + j42.5 (W)2.4 天线方向性系数与增益系数方向性系数是表征天线辐射电磁波

19、能量集中程度的参数，它与天线的方向特性和阻抗特性都有关系。方向性系数是用来表示天线某一个方向集中辐射电磁波程度（即方向性图的尖锐程度）的一个参数。为了确定定向天线的方向性系数，通常以理想的非定向天线作为比较的标准。任一定向天线的方向性系数是指在接收点产生相等电场强度的条件下，非定向天线的总辐射功率对该定向天线的总辐射功率之比。按照上面的定义，由于定向天线在各个方向上的辐射强度不等，故天线的方向性系数也随着观察点的位置而不同，在辐射电场最大的方向，方向性系数也最大。通常如果不特别指出，就以最大辐射方向的方向性系数作为定向天线的方向性系数。 定义1最大辐射强度与平均辐射强度之比。定义2相同距离、相

20、同辐射功率条件下天线最大辐射方向的功率流密度与无方向性理想点源的功率流密度之比；定义3相同距离、相同辐射功率条件下天线最大辐射方向的场强与无方向性理想点源场强的平方之比。 (2.26)把式(1-4-25)和式(1-4-5)代入式(1-4-27)，可得 (2.27) 还可以用归一化方向性函数来计算方向性系数 (2.28)可以直接用辐射电阻来计算方向性系数，因为 (2.29)由此可以得到， (2.30)还可以用有效长度和辐射电阻来计算方向性系数，因为 (2.31) 可以推出， (2.32)需要注意的是上式中有效长度和辐射电阻以及fmax都是以相同的电流做参照的电气参数。如，电流元的方向性系数D =

21、 =1.5；半波对称振子方向性系数为D = =1.64；全波对称振子的方向性系数为D = =2.41。由于可以推出， (2.33) 由（2.33）式可知，式中的场强是最大辐射方向(qM,jM)上的振幅值，当需要计算有效值的时候，把根号中的60改为30就行了。天线的效率：辐射功率P 与输入功率Pin之比，即 (2.34) 损耗功率：输入功率Pin与辐射功率P 之差称为天线的 (2.35)天线的损耗功率是由导体电阻、介质漏电导以及其他因素引起的。 若以天线馈电点电流Iin做参照，则 (2.36) 它们之间应有下面关系 (2.37)注意，即使损耗是由天线导体所引起的，损耗电阻Rlin也不等于天线导体

22、的直流电阻R(导体)。由于天线导体直流电阻值R(导体)是在直流或均匀分布电流情况下测出的，而一般情况下天线上的电流振幅分布I(z)往往是不均匀的。 把式(2.36)和式(2.37)先后代入式(2.34)，可得 (2.38)提高天线的效率的两个途径： 1降低损耗电阻Rlin ， 2提高辐射电阻Rin 。天线的增益系数平时也简称天线最大增益或天线增益。指在最大场强方向上某点产生相等电场强度的条件下，标准天线（无方向）的总输入功率对定向天线总输入功率的比值，称该天线的最大增益系数。它是比天线方向性系数更全面的反映天线对总的射频功率的有效利用程度。并用分贝数表示。可以用数学推证，天线最大增益系数等于天

23、线方向性系数和天线效率的乘积。天线增益系数的定义方式与方向性系数的定义方式很相似。 (2.39)假设天线的输入功率能够完全辐射到自由空间，则输入功率折合的假想的平均辐射强度为 (2.40)因为 (2.41) 所以 (2.42)可见，增益系数G比方向性系数D更能完整地反映天线转换和辐射电磁功率的特征。因为,所以天线在最大辐射方向上的辐射场还如下式所示， (2.43)其中F是场强方向函数。第3章 Matlab开发软件3.1 Matlab介绍MATLAB是由美国math works公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动

24、态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位

25、是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C+ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。3.2 Matlab开发软件的应用MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作： 数值分析 数值和符号计算 工程与科学绘图 控制系统的设计与

26、仿真 数字图像处理 技术 数字信号处理 技术 通讯系统设计与仿真MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。3.3 Matlab GUI介绍用户界面(或接口)是指人与机器(或程序)之间交互作用的工具和方法，如键盘鼠标、跟踪球、话筒都可成为与计算机交换信息的窗口。图形用户界面(Graphical User Interfaces ,GUI)则是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象(Objects)

27、构成的一个用户界面。用户通过一定的方法(如鼠标和键盘)选择激活这些图形对象，使计算机产生某种动作或变化，比如实现计算和绘图。用户界面是用户与硬件、软件交互、通信的中介，通过用户界面，用户向软件发出执行某项功能的指令，该软件利用硬件、其他软件执行该指令，并以图形或文字的形式将执行结果返回给用户。早期的用户界面大多是基于文字的形式，最典型的莫过于DOS系统。用户输入某一指令，系统通过调用软件、硬件资源执行该指令，并以文字的形式返回执行结果。现今，对大多数用户来说，DOS（及类似的用户界面系统）似乎是一个讳深莫测的世界，不仅单调乏味，而且工作效率也很低；人们更青睐于一种所见即所得的用户界面系统，即图

28、形用户界面（Graphical User Interface，简称GUI）。图形用户界面是由窗口、光标、按键、菜单、文字等元素构成的用户视窗，用户通过对这些元素的点击、选中等就能很轻松地完成某项功能，这种所见即所得的特性尤其在图形绘制等方面具有很好的应用。图形用户界面程序可以分为两个相对较独立的子模块，即界面模块和工作模块，界面模块接受用户的输入，并将输入数据和操作请求提交给工作模块；而工作模块通常在后台完成数据处理任务，并将结果提交到界面。相应地，GUI程序设计可以分为界面设计和程序设计两部分。第4章 天线参数计算软件的设计4.1 界面设计做本课题主要需要用MATLAB 图形用户界面GUI进

29、行设计。做本课题前需要掌握如何运用GUI进行生成用户界面，如何在相应的CALLBACK函数中添加相应代码，同时还需要掌握在界面中绘图的一些方法。主对话框生成第一步：打开MATLAB，选择好存储路径C:Program File MATLAB701,然后点击图标GUIDE，将会弹出窗口如图2.1所示。图4.1 Matlab GUI界面选择默认设置，点击OK按钮，弹出对话框，在对话框中添加三个按钮，双击按钮，在Property Inspector选项中将三个按钮的名称分别改为输入阻抗 互辐射阻抗 方向性系数和增益系数。得到主对话框界面如下图4.2所示。图4.2 主对话框界面将主对话框保存，命名为un

30、titledA.fig子对话框的生成跟主对话类似，点击MATLAB的GUIDE，存储路径与主对话框相同，生成三个子对话框。设置子对话框1,计算互辐射阻抗，将其命名为untitleda1.fig，添加按钮及编辑框，并对按钮和编辑框进行相应的设置，结果如图2.3所示图4.3 互辐射阻抗界面图设置子对话框2，计算输入阻抗，将其命名为untitleda2.fig，同样添加按钮及编辑框，并对按钮和编辑框进行相应的设置，结果如图2.4所示图4.4 输入阻抗计算界面图设置子对话框3，计算输入阻抗，将其命名为untitleda3.fig，同样添加按钮及编辑框，并对按钮和编辑框进行相应的设置，结果如图2.5所示

31、图4.5 计算方向性系数和增益系数界面图设置子对话框4，绘制输入电阻曲线，将其命名为untitledaplot1.fig，同样添加按钮及编辑框，并对按钮和编辑框进行相应的设置，结果如图4.6所示图4.6绘制输入电阻曲线界面设置子对话框5，绘制输入电抗曲线，将其命名为untitledaplot2.fig，同样添加按钮及编辑框，并对按钮和编辑框进行相应的设置，结果如图4.7所示、图4.7绘制输入电抗曲线界面相关代码添加1：主对话代码添加在互辐射阻抗 输入阻抗和方向性系数和增益系数三个按钮的Callback函数中分别添加如下代码：h=gcf; untitleda2; ；h=gcf;untitleda

32、1;； h=gcf; untitleda; h=gcf;untitledaplot1; h=gcf;untitledaplot1; h=gcf;untitledaplot2;，建立主对话框和子对话框之间联系，当点击按钮时便可以进入相应子对话框，进行相关的运算。2:子对话框代码的添加输入阻抗在输入电抗的Callback函数中添加代码如下：syms z;a= str2double(get(handles.edit1, String); b=str2double(get(handles.edit2, String);l=str2double(get(handles.edit3, String);WA

33、=str2double(get(handles.edit4, String);e=get(handles.edit6,string);z1=e;m=eval(z1);set(handles.edit7,string,m)在输入阻抗的Callback函数中添加代码如下：syms z;a= str2double(get(handles.edit1, String); b=str2double(get(handles.edit2, String);l=str2double(get(handles.edit3, String);WA=str2double(get(handles.edit4, Stri

34、ng);e=get(handles.edit5,string);z1=e;m=eval(z1);set(handles.edit7,string,m)即可实现输入电阻的计算。2）互辐射阻抗在互辐射阻抗的Callback函数中添加如下函数代码：syms z;l1= str2double(get(handles.edit1, String); l2=str2double(get(handles.edit2, String);d1=str2double(get(handles.edit3, String);d2=str2double(get(handles.edit4, String);a= str

35、2double(get(handles.edit5, String); k1=str2double(get(handles.edit6, String);k2=str2double(get(handles.edit7, String);e=get(handles.edit8,string);z1=int(e,z,k1,k2);m=eval(z1);set(handles.edit9,string,m);即可实现互阻抗的计算。3）计算方向性系数和增益系数因方向性系数和增益系数的关系为：G=D*,所以，方向性系数和增益系数可以通过一个界面实现。计算积分Callback函数添加如下代码，实现积分的运

36、算：syms x ya= str2double(get(handles.edit2, String); b=str2double(get(handles.edit3, String);c=str2double(get(handles.edit4, String);d=str2double(get(handles.edit5, String);e=get(handles.edit1,string);z=int(int(e,y,c,d),a,b);m=eval(z);set(handles.edit6,string,m);在计算方向性系数的Callback函数中添加代码如下：A=str2doubl

37、e(get(handles.edit6, String);f=str2double(get(handles.edit7, String);e=get(handles.edit10,string);k=e;m=eval(k);set(handles.edit9,string,m)以实现对方向性系数的运算。增益系数的Callback函数中添加代码如下：n=str2double(get(handles.edit8, String);w=str2double(get(handles.edit9, String);s=n*w; set(handles.edit11,string,s);可以实现增益系数的

38、计算。 4）绘制输入电阻曲线在绘制输入电阻曲线的Callback函数添加如下代码l= str2double(get(handles.edit1, String); WA=str2double(get(handles.edit2, String);a=str2double(get(handles.edit3, String);b=str2double(get(handles.edit4, String);t=0:0.01:l;y=WA*(sinh(2*a*t)-(a/b)*sin(2*b*t)./(cosh(2*a*t)-cos(2*b*t);y_max,i_max=max(y);t_text=

39、t=,num2str(t(i_max);y_text=y=,num2str(y_max);max_text=char(maxinum,t_text,y_text);plot(t,y)hold onplot(t,zeros(size(t),k)plot(t(i_max),y_max,r.,MarkerSize,20);text(t(i_max)-0.3,y_max-0.05,max_text);即可实现输入电阻的绘制、5)绘制输入电抗曲线l= str2double(get(handles.edit1, String); WA=str2double(get(handles.edit2, Strin

40、g);a=str2double(get(handles.edit3, String);b=str2double(get(handles.edit4, String);t=0:0.01:l;y=-WA*(a/b)*sinh(4*pi*t)+sin(4*pi*t)./(cosh(4*pi*t)-cos(4*pi*t);y_max,i_max=max(y);t_text=t=,num2str(t(i_max);y_text=y=,num2str(y_max);max_text=char(maxinum,t_text,y_text);plot(t,y)hold onplot(t,zeros(size(

41、t),k)plot(t(i_max),y_max,r.,MarkerSize,20);text(t(i_max)-0.3,y_max-0.05,max_text);即可以实现输入电抗曲线的绘制4.2 界面功能验证打开untitledaB.fig文件，弹出如图4.8所示对话框;图4.8主界面1：输入阻抗功能的验证：点击主界面输入阻抗按钮，弹出如下界面。输入a=0.6，b=0.1，l=7，WA=340，输入电抗计算公式如图，点击输入电抗按钮。得到计算输入电抗值为：-2040.31.同理，点击输入阻抗按钮，得到此时输入阻抗值为：16.591.通过验证，可知计算正确。图4.9 计算输入电阻界面2：互辐

42、射阻抗功能的验证。点击主界面互辐射阻抗按钮，进入互辐射阻抗计算界面，l1=0.25,l2=0.25,d1=0,d2=0,a=1,积分上限为0.25，积分下限为-0.25，弹出窗口中输入实部计算公式如下图所示，点击计算互辐射阻抗计算结果如下，通过计算基本验证结果正确。同理可以输入计算虚部计算公式，计算结果为42.5，通过计算验证结果基本正确。图4.10 计算互阻抗界面3：方向性系数和增益系数的验证：点击主界面方向性系数和增益系数按钮，进入方向性系数和增益系数计算界面，例如积分函数为x*y，点击计算积分按钮，计算积分结果为：2.25.在输入计算公式f/A，令f=8，计算可得方向性系数为2.6667

43、，输入n=0.5，可计算增益系数为1.3333.其界面如下图所示。图4.11 计算方向性系数和增益系数界面输入电阻曲线绘制：点击主界面输入电阻曲线绘制按钮，进入输入曲线绘制界面。输入l/=1,a=0.8,b=6,分别输入WA=233和WA=1000，在曲线上可以得到输入电阻随l/的关系，同时也可以在曲线上找到最大值点及其它的坐标。得到曲线如下图所示：图4.12 输入阻抗曲线绘制界面输入电抗曲线绘制：点击主界面输入电抗曲线绘制按钮，进入输入曲线绘制界面。输入l/=1,a=0.8,b=6,分别输入WA=340，在曲线上可以得到输入电抗随l/的关系，同时也可以在曲线上找到最大值点及其它的坐标。得到曲线 ：图4.13 输入电抗曲线界面结束语本次课程设计是我第一次用界面来实现软件的编制。由于在平时学习时就对微波和天线有着浓厚的兴趣，所以我选择了天线系统中天线特性分析软件的编制这个课题。做本次课题前半阶段，我选择了用VC+的MFC来实现软件的编制，做到输入公式阶段，发现很难实现。要根据编辑框里的输入字符串来计算，大致过程如下：首先输入表达式字符串，其次要解析表达式：区分数字、括号和运算符再次要语法检查：表达式是否正确，符合语法，如括号匹配、加号前后都应该是数字等，最后是表达式计算。虽然看了编译原理书，但由于没有基础，