TILLÆG. Refleksionskoefficienten for det spejlede punkt y n fås ved:

Transkript

1 21 TILLÆG Udover den grafiske løsning af opgave 3.2, kan linie og stub naturligvis også beregnes. Dette vises kort her sammen med et lille C-program, der kan udføre disse beregninger. Vi regner i admittans, hvorfor visse af refleksionskoefficienterne har omvendt fortegn. Refleksionskoefficienten for det spejlede punkt y n fås ved: K L = ; z n ; 1 z n +1 = (1) Refleksionskoefficienten for skæringspunktet ved g = 1 i admittanskortet er givet ved: K SK = (1 + jb) ; 1 (1 + jb)+1 (2) Ved at sætte jk L j = jk SK j kan b nu beregnes ved: b = 2jK L p j = 2 12 (3) 1 ;jkl j2 Vi har altså udnyttet at længden af K L er konstant hele vejen rundt i Smithkortet, og dermed har samme længde også i skæringspunktet. Ved at indsætte tilbage i (2) fås nu: K SK = (4) Liniens længde bliver derved i grader: ' linie = ;(6 K SK ; 6 K L ) = (5) Vi kører mod uret, derfor regnes vinklerne negative. Omregnet til bølgelængder fås: `linie = =0 363 (6) 720 Refleksionskoefficienten for stubben kan nu beregnes til følgende, idét fortegnes på b vendes: K ST = (0 ; jb) ; 1 (0 ; jb)+1 =16 ; 50 5 (7) For en åben stub fås derefter i grader: ' stub = ;(6 K ST ; 180 ) = (8) Omregnet til bølgelængder giver dette: `stub = =0 320 (9) 720

2 22 Herunder er vist resultatet efter kørsel af programmet stubc.cpp. STUBC vers. 1.1 (000226) Beregning af stubtilpasning, C-version Lser datafilen STUB.INI og udskriver til skrmen Frekvens: 1.50E+08 Hz, Hastighed: 1.96E+08 m/s, Blgelngde Udsat punkt: r= 0.20 x= 0.51 Ved Z= ohm: R= ohm X= ohm Admittanspunkt: g= 0.67 b= Lsning: Fi1= , Fi2= 43.33, Fi3= 50.51, L= b-vrdi af stub: 2.12, SWR= m Lsning i vre halvplan af admittanskort Linie : gr. = m= lambda Lukket stub: gr. = m= lambda Aben stub : gr. = m= lambda Lsning i nedre halvplan af admittanskort Linie : gr. = m= lambda Lukket stub: gr. = m= lambda Aben stub : gr. = m= lambda ========================== Programmet afsluttet normalt. Beregning af opgaven på denne måde giver nogle meget mere nøjagtige tal end dem, der kan findes ved aflæsning i Smithkortet, men overblikket er mindre. Eksempelvis kan det være svært at afgøre, om et resultat er 180 for stort eller for lille. Selve C-programmet er vist på de følgende sider. Inddata til programmet skal indskrives i filen stub.ini, som ser således ud til denne opgave: E6 196E STUB.INI 24/ Kun frste linie af denne fil lses. Indeholder data for programmet "STUBC". Filen skal indeholde flgende data, adskilt af mellemrum: R X frekvens udbredelseshastighed Z0 Testdata, der virker: E6 196E (SLUT PA STUB.INI)

3 STUBC.CPP Beregning af stubtilpasning C-vers. 1.1 (000226) Beregner de 4 lsninger til en enkeltstubtilpasning udfra operationerne i et admittans-smithkort. Rettet: ,000223, STUBC.CPP bytes STUBC.EXE bytes #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define indledn "STUBC vers. 1.1 (000226)\n" #define dataang "STUB.INI" #define pi M_PI //#define j complex(0,1) #define gtr(x) ((x)*(pi/180.0)) Grader til radianer #define rtg(x) ((x)*(180.0/pi)) Radianer til grader FILE *indd, *fopen() long double R, X, r, x, v, A, B, C, D, SWR, S11, S12, S21, S22, lambda, bverdi, L, Fi0, Fi1, Fi2, Fi3, g, jb, L1, L2, Z0,f Omregn fra grader til meter long double Meter(long double x){ return x*lambda/720.0 #define Egon " E6 196E6 50.0\n"\ "STUB.INI 24/2 2000\n"\ "Kun frste linie af denne fil lses. Indeholder data for\n"\ "programmet \"STUBC\".\n"\ "Filen skal indeholde flgende data, adskilt af mellemrum:\n"\ " R X frekvens udbredelseshastighed Z0\n"\ "Testdata, der virker:\n"\ " \n"\ " E6 196E6 50.0\n"\ " (SLUT PA STUB.INI) \n" void Ihjelp(void){ printf("\nkan ikke finde %s\nskaber en ny\n", dataang) if ((indd=fopen(dataang,"wt"))==null) //t= textmode, b=binary mode {printf("fejl ved abning af %s\n", dataang) exit(0) fprintf(indd,"%s", Egon) exit(0)

4 24 Indhentning af startdata fra filen dataang Modes: w=write, r= read, t= textmode, b=binary mode void Hentdata(long double *R, long double *X, long double *f, long double *v, long double *Z0){ if ((indd=fopen(dataang,"rt"))==null) Ihjelp() fscanf(indd,"%lf %Lf %Lf %Lf %Lf", R,X,f,v,Z0) Startekst Udskriver den indledende besked void Starttekst(void){ printf("%s" "Beregning af stubtilpasning, C-version\n" "Lser datafilen %s og udskriver til skrmen\n",indledn,dataang) void main(void){ Starttekst() Hentdata(&R,&X,&f,&v,&Z0) r= R/Z0 x= X/Z0 lambda= v/f if (r<=0) printf("fejl: r er negativ\n") A= r*r + x*x *r B= A - 4*r L= sqrt(b/a) if (B==0) C=1E20 else C= sqrt(4*r/b) D= r*r + x*x g= r/(r*r + x*x) jb=-x/(r*r + x*x) Fi0= atan(2*x/d) if (D<0) Fi0+= pi Fi1= Fi0+pi if (Fi1>=(2*pi)) Fi1-= 2*pi Fi2= atan(c) Fi3= atan(4.0*c/( /(l*l))) if (Fi3<0) Fi3+= pi if (C==0) bverdi=1e20 else bverdi= 2/C if (L==1) SWR=1E20 else SWR= (1+L)/(1-L) Fi1= rtg(fi1) Fi2= rtg(fi2) Fi3= rtg(fi3) Lsning i vre halvplan af adm.-kort L1= Fi1-Fi2 if (L1<0) L1+= S11= Fi3 // Lukket stub S12= S // Aben stub

5 25 Lsning i nedre halvplan af adm.-kort L2= Fi1+Fi2 if (L2>=360.0) L2-= S22= Fi3 // Aben stub S21= S // Lukket stub Udskrift af resultatet printf("frekvens: %8.2LE Hz, Hastighed: %8.2LE m/s, ", f, v) printf("blgelngde %5.2Lf m\n", lambda) printf("udsat punkt: r= %5.2Lf x= %5.2Lf\n", r, x) printf("ved Z= %9.3Lf ohm: R= %9.3Lf ohm X= %9.3Lf ohm\n", Z0, R, X) printf("admittanspunkt: g= %5.2Lf b= %5.2Lf\n", g, jb) printf("lsning:\n") printf("fi1= %8.2Lf, Fi2= %8.2Lf, Fi3= %8.2Lf, ", Fi1, Fi2, Fi3) printf("l= %8.3Lf\n", L) printf("b-vrdi af stub: %5.2Lf, ", bverdi) printf("swr= %6.1Lf\n\n", SWR) printf("lsning i vre halvplan af admittanskort\n") printf("linie : %10.2Lf gr. = %10.3Lf m= %10.3Lf lambda\n", L1, Meter(L1), L1/720.0) printf("lukket stub: %10.2Lf gr. = %10.3Lf m= %10.3Lf lambda\n", S11, Meter(S11), S11/720.0) printf("aben stub : %10.2Lf gr. = %10.3Lf m= %10.3Lf lambda\n", S12, Meter(S12), S12/720.0) printf("lsning i nedre halvplan af admittanskort\n") printf("linie : %10.2Lf gr. = %10.3Lf m= %10.3Lf lambda\n", L2, Meter(L2), L2/720.0) printf("lukket stub: %10.2Lf gr. = %10.3Lf m= %10.3Lf lambda\n", S21, Meter(S21), S21/720.0) printf("aben stub : %10.2Lf gr. = %10.3Lf m= %10.3Lf lambda\n", S22, Meter(S22), S22/720.0) printf("==========================\n") printf("programmet afsluttet normalt.\n") (SLUT PA STUBC.CPP)