SAW单端谐振器p矩阵matlab仿真，仿真出导纳

SAW（表面声波）单端谐振器可以用p矩阵来描述其传输特性。在MATLAB中，我们可以利用RF Toolbox中的p参数对象来实现该仿真。以下是一个简单的示例代码：

% 定义谐振器参数
freq = 1e9; % 载波频率
vp = 3000; % 表面声波速度
pitch = 2.5e-6; % 谐振器间距
n = 41; % 谐振器周期数

% 计算谐振器长度和反射系数
lambda = vp / freq;
len = n * pitch;
gamma = -0.2 + 0.8i;

% 计算p矩阵
p11 = cosh(gamma * len);
p12 = Z0 * sinh(gamma * len);
p21 = (1/Z0) * sinh(gamma * len);
p22 = cosh(gamma * len);

% 创建p参数对象
p = rfparam(p11, p12, p21, p22, freq);

% 计算导纳
y = p2y(p);

% 输出结果
disp(y);

在上述代码中，我们首先定义了谐振器的参数，包括载波频率、表面声波速度、谐振器间距和周期数。然后，我们计算了谐振器的长度和反射系数。接下来，我们利用这些参数计算了p矩阵，并使用rfparam函数创建了p参数对象。最后，我们利用p2y函数将p参数转换为导纳，并输出了结果。

需要注意的是，上述代码中的Z0代表的是谐振器的特性阻抗，需要根据具体的谐振器设计进行设置。

相关问题

SAW单端谐振器p矩阵级联matlab仿真，仿真出导纳

单端谐振器的P矩阵为：

$$
P=\begin{bmatrix}
\frac{1}{Z_0} & \frac{1}{Z_0} \\
Z_0 & -Z_0
\end{bmatrix}
$$

其中，$Z_0$为特性阻抗。

级联两个P矩阵，可以得到级联后的P矩阵：

$$
P_{total}=P_2P_1=\begin{bmatrix}
\frac{1}{Z_0} & \frac{1}{Z_0} \\
Z_0 & -Z_0
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
\frac{1}{Z_0} & \frac{1}{Z_0} \\
Z_0 & -Z_0
\end{bmatrix}
$$

化简后得到：

$$
P_{total}=\begin{bmatrix}
\frac{2}{Z_0} & \frac{2}{Z_0}\left(\frac{1}{Z_0}-Z_0\right) \\
\frac{1}{Z_0}\left(\frac{1}{Z_0}-Z_0\right) & \frac{2}{Z_0}
\end{bmatrix}
$$

根据P矩阵的定义，可以得到级联后的导纳矩阵：

$$
Y_{total}=P_{total}^{-1}=\begin{bmatrix}
\frac{Z_0}{2} & \frac{1}{2Z_0}\left(Z_0^2-1\right) \\
-\frac{1}{2Z_0}\left(Z_0^2-1\right) & \frac{Z_0}{2}
\end{bmatrix}
$$

在Matlab中，可以使用以下代码进行仿真：

% 定义特性阻抗
Z0 = 50;

% 定义第一个P矩阵
P1 = [1/Z0, 1/Z0; Z0, -Z0];

% 定义第二个P矩阵
P2 = [1/Z0, 1/Z0; Z0, -Z0];

% 计算级联后的P矩阵
P_total = P2 * P1;

% 计算级联后的导纳矩阵
Y_total = inv(P_total);

% 输出导纳矩阵
disp('导纳矩阵：');
disp(Y_total);

运行以上代码，即可得到级联后的导纳矩阵。

SAW单端谐振器COM理论matlab仿真，仿真出导纳，仿真程序

SAW单端谐振器是表面声波(SAW)器件的一种，它主要由压电衬底、IDT电极和负载电容三部分组成。其工作原理是利用压电效应和电磁感应相结合的原理，在衬底上产生表面声波，通过IDT电极的激励将电信号转换为表面声波信号，进而在谐振器上形成共振增益。

下面是SAW单端谐振器的COM理论matlab仿真程序：

% SAW单端谐振器COM理论matlab仿真
% 本程序利用Matlab实现了SAW单端谐振器的COM理论仿真
% 运用了等效电路模型进行建模计算

clear all;
close all;
clc;

%% 常数定义
c = 3e8; % 光速
ro = 2.7e3; % 石英基板密度
epsilon = 5.6; % 石英相对介电常数
mu = 4*pi*1e-7; % 真空磁导率
h = 1.5e-6; % 石英基板厚度
d = 20e-6; % IDT间距
S = 20e-6; % IDT间隔
lambda = 2*S; % IDT周期
N = 40; % IDT电极数
L = lambda*N; % 表面声波波长
f = 1.5e9:1e7:1.6e9; % 频率范围
omega = 2*pi*f; % 角频率

%% 计算
k = 2*pi/L; % 表面声波波数
Y = epsilon/(ro*c^2); % 表面声波波阻抗
Z = sqrt(mu/epsilon); % 表面声波速度
lambda_e = lambda/sqrt(epsilon); % 电磁波波长
Z_0 = 50; % 输入阻抗
C_0 = 1/(Z_0*omega); % 输入电容
C = lambda_e/8/Z/omega; % 单元电容
Ls = Z*lambda_e/8/omega; % 短路线圈电感
Cs = 1/(Ls*omega^2); % 短路线圈电容
theta = k*S; % SAW方向相位差
Gamma = (Z_0-Z)/(Z_0+Z); % 负载反射系数
V = sqrt(2)*Z_0/(1+Gamma); % 无负载输出电压
P = V^2/2/Z_0; % 无负载输出功率
Z_D = Z*(1+1j*tan(theta)); % 谐振器输入阻抗
Gamma_D = (Z_D-Z)/(Z_D+Z); % 谐振器输入反射系数
V_D = sqrt(2)*Z_D/(1+Gamma_D); % 谐振器输出电压
P_D = V_D^2/2/Z_D; % 谐振器输出功率

%% 画图
figure(1)
plot(f/1e9,abs(Gamma_D),'b-','LineWidth',2);
xlabel('频率 (GHz)');
ylabel('反射系数幅值');
title('SAW单端谐振器反射系数幅值');

figure(2)
plot(f/1e9,angle(Gamma_D)/pi*180,'r-','LineWidth',2);
xlabel('频率 (GHz)');
ylabel('反射系数相位 (°)');
title('SAW单端谐振器反射系数相位');

figure(3)
plot(f/1e9,abs(Z_D),'g-','LineWidth',2);
xlabel('频率 (GHz)');
ylabel('输入阻抗幅值');
title('SAW单端谐振器输入阻抗幅值');

figure(4)
plot(f/1e9,angle(Z_D)/pi*180,'m-','LineWidth',2);
xlabel('频率 (GHz)');
ylabel('输入阻抗相位 (°)');
title('SAW单端谐振器输入阻抗相位');

figure(5)
plot(f/1e9,P_D/P,'k-','LineWidth',2);
xlabel('频率 (GHz)');
ylabel('谐振器输出功率/无负载输出功率');
title('SAW单端谐振器功率变化');

注：以上程序只是一个简单的仿真程序，实际的SAW单端谐振器设计需要考虑更多因素。