给出实验任务对应的matlab代码(针对负载阻抗的不同取值分别绘制5张图像

时间: 2024-10-21 19:14:27 浏览: 50
以下是根据实验报告中的要求编写的MATLAB代码,用于计算并绘制传输线上电压反射系数的幅度、相位、电压和电流幅度以及输入阻抗的分布。代码中包含了五个不同的负载阻抗情况: ```matlab % 传输线参数 Z0 = 50; % 特性阻抗 (Ohm) f = 1e9; % 中心频率 (Hz) c = 3e8; % 光速 (m/s) lambda = c / f; % 波长 (m) L = 1.25 * lambda; % 传输线长度 (m) % 负载阻抗列表 ZL_list = [50, 100, 200, 0, inf]; % 定义函数计算反射系数 gamma = @(ZL) (ZL - Z0) / (ZL + Z0); % 定义函数计算传输线上的反射系数分布 Gamma_z = @(z, gamma) gamma * exp(-1i * 2 * pi * z / lambda); % 定义函数计算传输线上的电压和电流分布 V_z = @(z, Vg, gamma) Vg * (1 + Gamma_z(z, gamma)) / 2; I_z = @(z, Vg, gamma) Vg / (2 * Z0) * (1 - Gamma_z(z, gamma)); % 定义函数计算传输线上的输入阻抗 Zin_z = @(z, ZL, gamma) Z0 * (ZL + j * Z0 * tan(2 * pi * z / lambda)) / (Z0 + j * ZL * tan(2 * pi * z / lambda)); % 激励源电压 Vg = 1; % 归一化位置 z_normalized = linspace(0, L/lambda, 1000); % 循环处理每个负载阻抗 for i = 1:length(ZL_list) ZL = ZL_list(i); % 计算反射系数 gamma_val = gamma(ZL); % 计算反射系数分布 Gamma_z_val = Gamma_z(z_normalized * lambda, gamma_val); % 计算电压和电流分布 V_z_val = V_z(z_normalized * lambda, Vg, gamma_val); I_z_val = I_z(z_normalized * lambda, Vg, gamma_val); % 计算输入阻抗分布 Zin_z_val = Zin_z(z_normalized * lambda, ZL, gamma_val); % 绘制反射系数幅度和相位 figure; subplot(2, 2, 1); plot(z_normalized, abs(Gamma_z_val)); title(['反射系数幅度 (Z_L = ' num2str(ZL) ')']); xlabel('位置 (归一化波长)'); ylabel('幅度'); subplot(2, 2, 2); plot(z_normalized, angle(Gamma_z_val) * 180 / pi); title(['反射系数相位 (Z_L = ' num2str(ZL) ')']); xlabel('位置 (归一化波长)'); ylabel('相位 (度)'); % 绘制电压和电流幅度 subplot(2, 2, 3); plot(z_normalized, abs(V_z_val)); title(['电压幅度 (Z_L = ' num2str(ZL) ')']); xlabel('位置 (归一化波长)'); ylabel('幅度'); subplot(2, 2, 4); plot(z_normalized, abs(I_z_val)); title(['电流幅度 (Z_L = ' num2str(ZL) ')']); xlabel('位置 (归一化波长)'); ylabel('幅度'); % 绘制输入阻抗分布 figure; subplot(2, 1, 1); plot(z_normalized, real(Zin_z_val)); title(['输入阻抗实部 (Z_L = ' num2str(ZL) ')']); xlabel('位置 (归一化波长)'); ylabel('实部 (Ohm)'); subplot(2, 1, 2); plot(z_normalized, imag(Zin_z_val)); title(['输入阻抗虚部 (Z_L = ' num2str(ZL) ')']); xlabel('位置 (归一化波长)'); ylabel('虚部 (Ohm)'); end ``` ### 说明: 1. **反射系数**:`gamma` 函数计算终端反射系数。 2. **反射系数分布**:`Gamma_z` 函数计算传输线上任意位置的反射系数。 3. **电压和电流分布**:`V_z` 和 `I_z` 函数分别计算传输线上任意位置的电压和电流。 4. **输入阻抗分布**:`Zin_z` 函数计算传输线上任意位置的输入阻抗。 5. **归一化位置**:`z_normalized` 是归一化的传输线位置,单位为波长。 6. **循环处理**:代码中使用循环处理五个不同的负载阻抗,分别为 50Ω、100Ω、200Ω、0Ω 和 ∞Ω。 运行上述代码将生成每种负载阻抗情况下的反射系数幅度和相位、电压和电流幅度以及输入阻抗分布的图表。
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