给出实验任务对应的matlab代码
时间: 2024-10-21 09:09:07 浏览: 17
根据提供的实验报告,以下是实验任务对应的MATLAB代码示例。这些代码分别用于计算并绘制传输线上电压反射系数的幅度和相位、电压和电流幅度以及输入阻抗的分布。
### 1. 计算传输线上电压反射系数的幅度和相位
```matlab
% 参数设置
Z0 = 50; % 特性阻抗
ZL_values = [50, 100, 25, 0, inf]; % 负载阻抗
lambda = 1; % 波长
d = 1.25 * lambda; % 传输线长度
f = 1e9; % 中心频率
c = 3e8; % 光速
beta = 2 * pi * f / c; % 相位常数
% 归一化位置
z_normalized = linspace(0, d/lambda, 1000);
% 计算反射系数
for i = 1:length(ZL_values)
ZL = ZL_values(i);
Gamma_L = (ZL - Z0) / (ZL + Z0); % 终端反射系数
Gamma_z = Gamma_L * exp(-1j * beta * z_normalized * lambda); % 反射系数分布
% 幅度和相位
mag_Gamma_z = abs(Gamma_z);
phase_Gamma_z = angle(Gamma_z) * 180 / pi;
% 绘制图形
subplot(2, length(ZL_values), i);
plot(z_normalized, mag_Gamma_z);
title(['Reflection Coefficient Magnitude for ZL = ' num2str(ZL)]);
xlabel('Position (\lambda)');
ylabel('|Γ|');
subplot(2, length(ZL_values), i + length(ZL_values));
plot(z_normalized, phase_Gamma_z);
title(['Reflection Coefficient Phase for ZL = ' num2str(ZL)]);
xlabel('Position (\lambda)');
ylabel('Phase (degrees)');
end
```
### 2. 计算传输线上电压和电流幅度
```matlab
% 参数设置
Vg = 1; % 激励源电压
Ig = Vg / Z0; % 激励源电流
% 计算电压和电流分布
for i = 1:length(ZL_values)
ZL = ZL_values(i);
Gamma_L = (ZL - Z0) / (ZL + Z0); % 终端反射系数
Gamma_z = Gamma_L * exp(-1j * beta * z_normalized * lambda); % 反射系数分布
% 电压和电流分布
V_z = Vg * (1 + Gamma_z) * exp(-1j * beta * z_normalized * lambda);
I_z = Ig * (1 - Gamma_z) * exp(-1j * beta * z_normalized * lambda);
% 幅度
mag_V_z = abs(V_z);
mag_I_z = abs(I_z);
% 绘制图形
subplot(2, length(ZL_values), i);
plot(z_normalized, mag_V_z);
title(['Voltage Amplitude for ZL = ' num2str(ZL)]);
xlabel('Position (\lambda)');
ylabel('|V|');
subplot(2, length(ZL_values), i + length(ZL_values));
plot(z_normalized, mag_I_z);
title(['Current Amplitude for ZL = ' num2str(ZL)]);
xlabel('Position (\lambda)');
ylabel('|I|');
end
```
### 3. 计算传输线上输入阻抗的分布
```matlab
% 计算输入阻抗分布
for i = 1:length(ZL_values)
ZL = ZL_values(i);
Gamma_L = (ZL - Z0) / (ZL + Z0); % 终端反射系数
Gamma_z = Gamma_L * exp(-2j * beta * z_normalized * lambda); % 输入反射系数
% 输入阻抗
Z_in = Z0 * (1 + Gamma_z) ./ (1 - Gamma_z);
% 实部和虚部
real_Z_in = real(Z_in);
imag_Z_in = imag(Z_in);
% 绘制图形
subplot(2, length(ZL_values), i);
plot(z_normalized, real_Z_in);
title(['Input Impedance Real Part for ZL = ' num2str(ZL)]);
xlabel('Position (\lambda)');
ylabel('Re(Z_in)');
subplot(2, length(ZL_values), i + length(ZL_values));
plot(z_normalized, imag_Z_in);
title(['Input Impedance Imaginary Part for ZL = ' num2str(ZL)]);
xlabel('Position (\lambda)');
ylabel('Im(Z_in)');
end
```
以上代码分别实现了实验报告中要求的各项任务,并生成了相应的图形。你可以将这些代码复制到MATLAB中运行,以验证实验结果。
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