1、作業(yè)29 矩量法計(jì)算單條微帶29.1題目要求:有一條微帶,微帶下方有一無限大導(dǎo)體平面，試用矩量法求該微帶的電容、電感及特性阻抗?已知條件：W、h計(jì)算目標(biāo)：電容C、電感L、特性阻抗Z微帶的結(jié)構(gòu)示意圖：圖29.1 微帶模型29.2 MATLAB軟件仿真：29.2.1 微帶電容隨寬度變化參數(shù)：分段數(shù)=20，h=0.01m圖29.2 微帶電容隨寬度變化結(jié)論：寬度越大，電容越大。29.2.2 微帶電感隨寬度變化參數(shù)：分段數(shù)=20，h=0.01m圖29.3 微帶電感隨寬度變化結(jié)論：寬度越大，電感越小。29.2.3 微帶特性阻抗隨寬度變化參數(shù)：分段數(shù)=20，h=0.01m圖29.4 微帶特性阻抗隨寬度變化結(jié)

2、論：寬度越大，特性阻抗越小。29.2.4 微帶電容隨離地距離變化參數(shù)：分段數(shù)=20，W=2.5m圖29.5 微帶電容隨離地距離變化結(jié)論：離地距離越大，電容越小。29.2.5 微帶電感隨離地距離變化參數(shù)：分段數(shù)=20，W=2.5m圖29.6 微帶電感隨離地距離變化結(jié)論：離地距離越大，電感越大。29.2.6 微帶特性阻抗隨離地距離變化參數(shù)：分段數(shù)=20，W=2.5m圖29.7 微帶特性阻抗隨離地距離變化結(jié)論：離地距離越大，特性阻抗越大。29.3 MATLAB源程序:1function C=strip(w,h)e0=8.854*10(-12);u0=4*pi*10(-7);N=20;len=w/N;

3、smn=zeros(N,N);for m=1:N for n=1:N x1=-w/2+len/2+len*(m-1); %x1=len/2+len*(m-1); y1=h; x2=-w/2+len/2+len*(n-1); %x2=len/2+len*(n-1); y2=h; a1=(x1-x2)2+(y1+y2)2; b1=-2*(x1-x2)*len; c1=len2; a2=(x1-x2)2+(y1-y2)2; b2=-2*(x1-x2)*len; c2=c1; p1=b12-4*a1*c1; if p1=0 s1(m,n)=(1/2+b1/2/c1)*log(a1+b1*1/2+c1*

4、1/4)-2*1/2+sqrt(p1)/c1*atanh(c1+b1)/sqrt(p1)-(-1/2+b1/2/c1)*log(a1-b1*1/2+c1*1/4)+2*1/2+sqrt(p1)/c1*atanh(-c1+b1)/sqrt(p1); else s1(m,n)=(1/2+b1/2/c1)*log(a1+b1*1/2+c1*1/4)-2*1/2+sqrt(-p1)/c1*atan(c1+b1)/sqrt(-p1)-(-1/2+b1/2/c1)*log(a1-b1*1/2+c1*1/4)+2*1/2+sqrt(-p1)/c1*atan(-c1+b1)/sqrt(-p1); end p2

5、=b22-4*a2*c2; if p2=0 s2(m,n)=(1/2+b2/2/c2)*log(a2+b2*1/2+c2*1/4)-2*1/2+sqrt(p2)/c2*atanh(c2+b2)/sqrt(p2)-(-1/2+b2/2/c2)*log(a2-b2*1/2+c2*1/4)+2*1/2+sqrt(p2)/c2*atanh(-c2+b2)/sqrt(p2); else s2(m,n)=(1/2+b2/2/c2)*log(a2+b2*1/2+c2*1/4)-2*1/2+sqrt(-p2)/c2*atan(c2+b2)/sqrt(-p2) -(-1/2+b2/2/c2)*log(a2-b2

6、*1/2+c2*1/4)+2*1/2+sqrt(-p2)/c2*atan(-c2+b2)/sqrt(-p2); end s(m,n)=len*(s1(m,n)-s2(m,n); endendB=4*pi*e0*ones(N,1);A=inv(s)*B;C=len*sum(A)end2clear;hold off;N=40;h=0.01;D=2*h;e0=8.854*10(-12);u0=4*pi*10(-7);for k=1:20 w(k)=k*10/20; C(k)=strip(w(k),h);L(k)=u0*e0/C(k);Z(k)=sqrt(L(k)/C(k); C1(k)=2*e0*w

7、(k)/D;L1(k)=0.5*u0*D/w(k);Z1(k)=sqrt(L1(k)/C1(k);endfigure(1)plot(w,C,-*r);hold onplot(w,C1,-*b);grid onxlabel(條帶寬度 m),ylabel(電容 F/m)legend(矩量法,解析法)title(平行地面單條帶電容隨寬度變化)figure(2)plot(w,L,-*r);hold onplot(w,L1,-*b);grid onxlabel(條帶寬度 m),ylabel(電感 H/m)legend(矩量法,解析法)title(平行地面單條帶電感隨寬度變化)figure(3)plot(

8、w,Z,-*r);hold onplot(w,Z1,-*b);grid onxlabel(條帶寬度 m),ylabel(電阻 )legend(矩量法,解析法)title(平行地面單條帶特性阻抗隨寬度變化)3clear all;hold off;clc;N=40;w=2.5;e0=8.854*10(-12);u0=4*pi*10(-7);for k=1:20 h(k)=k*0.1/20; D(k)=2*h(k);C(k)=strip(w,h(k);L(k)=u0*e0/C(k);Z(k)=sqrt(L(k)/C(k); C1(k)=2*e0*w/D(k);L1(k)=0.5*u0*D(k)/w;Z1(k)=sqrt(L1(k)/C1(k);endfigure(1)plot(h,C,-*r);hold onplot(h,C1,-*b);grid onxlabel(條帶離地面距離 m),ylabel(電容 F/m)legend(矩量法,解析法)title(平行地面單條帶電容隨離地距離變化)figure(2)plot(h,L,-*r);hold onplot(h,L1,-*b);grid onxlabel(條帶離地面距離 m),ylabel(電感 H/m)legend(矩量法,解析法)title