给我一个简单matlab的差分微带线的数学模型代码,并计算散射参数和出图,激励是正弦波,代码中不要出现函数调用
时间: 2024-03-15 19:47:00 浏览: 109
好的,以下是一个简单的差分微带线的数学模型代码,以及计算散射参数和出图。在这个例子中,我们将使用MATLAB来编写代码。
```matlab
% 定义常数
c = 299792458; % 光速
e0 = 8.854187817e-12; % 真空介电常数
u0 = 1.2566370614e-6; % 真空磁导率
wavelength = 0.03; % 波长
epsilon_r = 4.4; % 介电常数
h = 0.001; % 微带线厚度
w = 0.02; % 微带线宽度
l = 0.1; % 微带线长度
d = 0.02; % 微带线间距
% 定义微带线的传输线参数
epsilon_eff = (epsilon_r + 1) / 2 + (epsilon_r - 1) / 2 * (1 + 12 * h / w) ^ (-0.5);
delta_l = (w + h) / 2 * (0.5 + 0.414 * (epsilon_eff + 0.02) / (epsilon_eff - 0.258) * ((h / w + 0.8) / (wavelength / h + 0.264))); % 线段长度
delta_t = delta_l / c * (epsilon_eff * u0) ^ 0.5; % 线段时间
Z0 = 60 / ((epsilon_eff ^ 0.5) * log((8 * h) / (0.8 * w + h))); % 特征阻抗
% 定义正弦波激励
N = 1000; % 离散化采样点数
f = 10e9; % 激励频率
t = linspace(0, N * delta_t, N); % 时间轴
E = sin(2 * pi * f * t); % 激励电场
% 定义微带线的传输线模型
V = zeros(1, N); % 线上电压
I = zeros(1, N); % 线上电流
S11 = 0; % 反射系数
S21 = 0; % 传输系数
for i = 1:N - 1
V(i + 1) = V(i) - delta_t / (h * e0) * (I(i) + I(i + 1)) / 2;
I(i + 1) = I(i) - delta_t / (h * u0) * (V(i) - V(i + 1)) / 2;
S11 = S11 + (exp(-1j * 2 * pi * f * t(i)) - exp(-1j * 2 * pi * f * t(i + 1))) * V(i + 1) / E(i) / N; % 计算反射系数
S21 = S21 + (exp(-1j * 2 * pi * f * t(i)) - exp(-1j * 2 * pi * f * t(i + 1))) * V(i + 1) / E(i) / N; % 计算传输系数
end
% 绘制结果图形
subplot(2, 1, 1);
plot(t, V);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Voltage (V)');
title('Voltage of Microstrip Line');
subplot(2, 1, 2);
plot(t, E);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Electric Field (V/m)');
title('Excitation Electric Field');
disp(['反射系数 S11 = ', num2str(S11)]);
disp(['传输系数 S21 = ', num2str(S21)]);
```
运行后,你将会看到两个图像,一个是微带线上的电压随时间的变化,另一个是激励电场随时间的变化。此外,程序还会打印出反射系数和传输系数的值。
请注意,这只是一个简单的模型,仅用于演示差分微带线的基本原理。在实际应用中,您需要考虑更多的因素,例如微带线的精确几何结构、材料特性等等。
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