％************************************************* **************************************
％FOLDED_DIPOLE.m
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％これは、折り返しダイポールアンテナの設計を支援するために作成されたMATLABベースのプログラムです。
％
％折り返しダイポールは、特性用途に使用される
入力伝送線路の％インピーダンスZcは、50または75より大きい
％オーム。これらの状況では、単一要素のダイポールは
伝送線路との良好なマッチング特性を提供しません。
より良いマッチング特性を提供するために、非常に
細い（s <<ラムダ）長方形ループを形成する折り返しワイヤが使用されます。デザインを一般化するために、
折りたたまれたダイポールの2本のワイヤの％半径は必ずしも同じではありません。
％ダイポールの半径はaで表され、フィードワイヤの半径は
％要素の半径はa 'です。折りたたまれたダイポールは、
昇圧インピーダンス％トランスとして機能します。これは
、「ツインリード」伝送線路などの高インピーダンス平衡伝送線路と組み合わせて使用する場合に非常に役立ち
ます。等しい値の2つのコンデンサC
がダイポールの給電点に直列に配置され、回路が共振し、ラインの
バランスが保たれるようにします。総入力インピーダンスが容量性の場合、
％単一インダクタLinが
％ダイポールの給電点に並列に配置され、回路が共振し、ラインのバランスが保たれるようにします。
％
％このアンテナを分析するために、ユーザは、次の数量を入力する必要があります
％1ダイポール半径、（波長における）
（波長で）％2。フィード線ダイポール半径、」
％3の中心をワイヤ分離、s、（波長）
％既知の長さのダイポールに対してインピーダンスが計算される場合
％4。ダイポール長、L、（波長）
％アンテナインピーダンスが指定されている場合
％5。アンテナ入力抵抗Rd、（オーム） ）
％6。アンテナ入力リアクタンスXd、（オーム）
％7。共振する周波数f、（MHz）
％8。アンテナに給電するラインの実際の特性インピーダンスZc、（オーム）
％
％プログラムは以下の量を計算します。
％1。ワイヤ電流分割係数、アルファ
％2。有効半径ae、（波長
単位）
％3。単一要素ダイポールの入力インピーダンスZd、（オーム単位）％4。伝送ラインモードの特性インピーダンス、 Zo、
％（オーム）
％5。伝送ラインモードインピーダンス、Zt、（オーム）
％6。総入力抵抗、Rin、（オーム）
％7。総入力リアクタンス、Xin、（オーム）
％合計入力リアクタンスは誘導性です
％8。ダイポールを共振させるための合計入力容量Cin
％（ファラッド単位）
％9。各共振コンデンサCの容量
（ファラッド単位）
％ラインのバランスをとる％合計入力リアクタンスが容量性
％10。ダイポールを共振させるための合計入力インダクタンスLin（
％ヘンリー）
％11。合計入力インピーダンスが
共振した後の反射係数
％12。合計入力インピーダンスが共振した後のVSWR
％------- -------------------------------------------------- --------------------------------------
％Jason Latimer著、2002年11月
％--- -------------------------------------------------- ------------------------------------------
すべてクリア;
すべて閉じる;
長いフォーマット;
定数の定義
C = 0.5772;
k = 2 * pi;
％フラグ変数
cap_used = 0;
fprintf（ '出力デバイスオプション\ n \ tオプション（1）：画面\ n \ tオプション（2）：ファイル\ n'）;
ERR = 1;
while（
ERR〜= 0）DEVICE = str2num（input（ '\ nOutput device ='、 's'））;
if（DEVICE == 1）
ERR = 0;
elseif（DEVICE == 2）
FILNAM = input（ '目的の出力ファイル名を入力します：'、 's'）;
ERR = 0;
else
fprintf（ '\ n出力デバイス番号は1または2のいずれかである必要があります\ n'）;
エンド
エンド
％ユーザーにアンテナインピーダンスを計算するか指定するかを決定するように求める
fprintf（ '\ n \ nアンテナインピーダンスオプション\ n \ tオプション（3）：既知の長さのダイポールのインピーダンスを計算する\ n \ tオプション（4）：折り返しダイポールインピーダンスの合計を指定する\ n '）;
ERR = 1;
while（
ERR〜= 0）IMP_OPT = str2num（input（ '\ nアンテナインピーダンスオプション='、 's'））;
if（IMP_OPT == 3）
ERR = 0;
elseif（IMP_OPT == 4）
ERR = 0;
else
fprintf（ '\ nアンテナインピーダンスオプションは3または4のいずれかである必要があります\ n'）;
エンド
エンド
％シャントまたはシリーズマッチングを使用するかどうかを決定するようにユーザーに
促しますfprintf（ '\ n \ nアンテナマッチングオプション\ n \ tオプション（5）：シリーズマッチング\ n \ tオプション（6）：シャントマッチング\ n'）;
ERR = 1;
while（
ERR〜= 0）MAT_OPT = str2num（input（ '\ nアンテナマッチングオプション='、 's'））;
if（MAT_OPT == 5）
ERR = 0;
elseif（MAT_OPT == 6）
ERR = 0;
else
fprintf（ '\ nアンテナマッチングオプションは5または6のいずれかである必要があります\ n'）;
エンド
エンド
％ユーザー入力を取得
if（IMP_OPT == 3）
a = str2num（input（ '\ nダイポールの半径a、（波長）='、 's'））;
a_prime = str2num（input（ '\ n給電線の半径、aprime、（波長）='、 's'））;
s = str2num（input（ '\ n中心間のワイヤ間隔、s、（波長）='、 's'））;
L = str2num（input（ '\ nダイポールの全長L（波長単位）='、 's'））;
end
if（IMP_OPT == 4）
Rin_tot = str2num（input（ '\ n折り返しダイポール入力抵抗、Rin、（オーム）='、 's'））;
Xin_tot = str2num（input（ '\ n折り返しダイポール入力リアクタンス、Xin、（オーム）='、 's'））;
Zin_tot = Rin_tot + j * Xin_tot;
end
f = str2num（input（ '\ n中心周波数、f、（MHz）='、 's'））;
Zc = str2num（input（ '\ nアンテナに給電するラインの実際の特性インピーダンス、Zc、（オーム）='、 's'））;
if（IMP_OPT == 3）
％現在の分割係数を計算します== alpha
u = a / a_prime;
v = s / a_prime;
alpha =（acosh（（v 2-u 2 + 1）/（2 v）））/（acosh（（v 2 + u 2-1）/（2 v * u）））;
%Obtain the effective radius for the given dipole geometry
ln_ae = log(a_prime)+(1/((1+u)^2))*(u^2*log(u)+2*u*log(v));
ae = exp(ln_ae);
%Determine the input impedance of the (outer) dipole in the antenna
%(radiating) mode
%note: This method is only used if option three is chosen
Rr = (120*pi)/(2*pi)*(C+log(k*L)-cosint(k*L)+0.5*sin(k*L)*(sinint(2*k*L)-2*sinint(k*L))+0.5*cos(k*L)*(C+log(0.5*k*L)+cosint(2*k*L)-2*cosint(k*L)));
Rin = Rr/((sin(0.5*k*L))^2);
Xm = (120*pi)/(4*pi)*(2*sinint(k*L)+cos(k*L)*(2*sinint(k*L)-sinint(2*k*L))-sin(k*L)*(2*cosint(k*L)-cosint(2*k*L)-cosint((2*k*a^2)/L)));
Xin = Xm/((sin(0.5*k*L))^2);
Zin = Rin + j*Xin;
Za = Zin;
Ra = real(Za);
Xa = imag(Za);
%Determine the characteristic impedance at the input terminals for the
%transmission line mode
Zo = 60*acosh((s^2-a^2-a_prime^2)/(2*a*a_prime));
Zt = j*Zo*tan(0.5*k*L);
Rt = real(Zt);
Xt = imag(Zt);
%Determine the total input impedance, which combines the antenna
%(radiating) and transmission line modes
Zin_tot = 2*Zt*(Za*(1+alpha)^2)/(2*Zt+Za*(1+alpha)^2);
Rin_tot = real(Zin_tot);
Xin_tot = imag(Zin_tot);
終わり
％シリーズマッチング専用のコード化された部分
if（MAT_OPT == 5）
X_LE = --Xin_tot;
if（X_LE <0）
％回路を共振させるための直列容量を決定します
C = 1 /（pi *（f *（10 ^ 6））Xin_tot）;
Cin = C / 2;
cap_used = 1;
それ以外の
場合、回路を共振させるための直列インダクタンスを決定します（
このセクションを確認する必要があります）
Lin = X_LE /（2 pi f 10 ^ 6）;
L = Lin / 2;
終了
Rin_tot_new = Rin_tot;
終わり
％シャントマッチング専用のコードの一部
if（MAT_OPT == 6）
Yin_tot = 1 / Zin_tot;
Bin_tot = imag（Yin_tot）;
B_L = --j Bin_tot;
X_LE = 1 / B_L;
if（imag（X_LE）<0）
％回路を共振させるシャント容量を決定します
Cin = 1 /（j X_LE 2 pi f 10 ^ 6）;
cap_used = 1;
else
％回路を共振させるシャントインダクタンスを決定します
Lin = X_LE /（j 2 pi f 10 ^ 6）;
終了
Rin_tot_new = 1 /（real（Yin_tot））;
終わり
％
（MAT_OPT == 6）
gamma =（Rin_tot_new-Zc）/（Rin_tot_new + Zc）;の場合、VSWRと反射係数を決定します。
else
gamma =（Rin_tot-Zc）/（Rin_tot + Zc）;
終了
VSWR =（1 + abs（ガンマ））/（1-abs（ガンマ））;
％出力が画面に送信されるのか、ユーザー名のファイルに送信されるのかを判別します
if（DEVICE == 2）
fid = fopen（FILNAM、 'w'）;
else
fid = DEVICE;
終わり
％入力パラメータ値と計算された出力結果を表示します
fprintf（fid、 '\ n \ n- ---- ---- ---- ---- ---- ---- Folded Dipole ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----' ）;
fprintf（fid、 '\ n ------------------------入力データの要約--------------- ----------- '）;
if（IMP_OPT == 3）
fprintf（fid、 '\ n双極子の半径a（波長）は％s \ n'、num2str（a））;
fprintf（fid、 '\ n送り線の半径、aprime、（波長）は％s \ n'、num2str（a_prime））;
fprintf（fid、 '\ n中心間のワイヤ間隔s、（波長）は％s \ n'、num2str（s））
fprintf（fid、 '\ nダイポールの全長L、（in波長）は％s \ n '、num2str（L））;
elseif（IMP_OPT == 4）
fprintf（fid、 '\ n折り返しダイポール入力抵抗Rin、（オーム）は％s \ n'、num2str（Rin_tot））;
fprintf（fid、 '\ n折り返しダイポール入力リアクタンスXin、（オーム）は％s \ n'、num2str（Xin_tot））;
end
fprintf（fid、 '\ n中心周波数f、（MHz）は％s \ n'、num2str（f））;
fprintf（fid、 '\ nアンテナに給電するラインの実際の特性インピーダンスZc、（オーム）は％s \ n'、num2str（Zc））;
fprintf（fid、 '\ n \ n'）;
fprintf（fid、 '----------------------------------出力---------- ------------------------ '）;
if（IMP_OPT == 3）
fprintf（fid、 '\ n現在の分割比：alpha =％s \ n'、num2str（alpha））;
fprintf（fid、 '\ n双極子ペアの有効半径（波長単位）：ae =％s \ n'、num2str（ae））;
fprintf（fid、 '\ nダイポール入力抵抗（オーム）：Rd =％s \ n'、num2str（Ra））;
fprintf（fid、 '\ nダイポール入力リアクタンス（オーム）：Xd =％s \ n'、num2str（Xa））;
fprintf（fid、 '\ n伝送線路モードの特性インピーダンス（オーム）：Zo =％s \ n'、num2str（Zo））;
if abs（Zt）<（10 ^ 12）
fprintf（fid、 '\ n伝送線路モードの入力端子の抵抗（オーム）：Rt =％s \ n'、num2str（Rt））;
fprintf（fid、 '\ n伝送線路モードの入力端子でのリアクタンス（オーム）：Xt =％s \ n'、num2str（Xt））;
else
fprintf（fid、 '\ n伝送線路モードの入力端子のインピーダンス（オーム）：Zt =無限大\ n'）;
エンド
エンド
fprintf（fid、 '\ n合計入力抵抗（オーム）：Rin =％s \ n'、num2str（Rin_tot））;
fprintf（fid、 '\ n総入力リアクタンス（オーム）：Xin =％s \ n'、num2str（Xin_tot））;
if（MAT_OPT == 5）
if（cap_used == 1）
fprintf（fid、 '\ n入力インピーダンスを共振させるための入力直列容量の合計（ファラッド単位）：Cin =％s \ n'、num2str（Cin））;
fprintf（fid、 '\ nラインのバランスをとるための入力直列容量（ファラッド単位）：C =％s \ n'、num2str©）;
else
fprintf（fid、 '\ n入力インピーダンスを共振させるための入力直列インダクタンスの合計（ヘンリー単位）：Lin =％s \ n'、num2str（Lin））;
fprintf（fid、 '\ nラインのバランスをとるための入力直列インダクタンス（ヘンリー単位）：L =％s \ n'、num2str（L））;
終了
終了
if（MAT_OPT == 6）
if（cap_used == 1）
fprintf（fid、 '\ n入力インピーダンスを共振させるための入力並列容量の合計（ファラッド単位）：Cin =％s \ n'、num2str（Cin））;
else
fprintf（fid、 '\ n入力インピーダンスを共振させるための入力並列インダクタンスの合計（ヘンリー単位）：Lin =％s \ n'、num2str（Lin））;
end
end
fprintf（fid、 '\ n共振後の新しい入力抵抗は次のとおりです。Rin（total）=％s \ n'、num2str（Rin_tot_new））;
fprintf（fid、 '\ nインピーダンスが共振した後の反射係数：gamma =％s \ n'、num2str（gamma））;
fprintf（fid、 '\ nインピーダンスが共振した後のVSWRは次のとおりです：VSWR =％s \ n'、num2str（VSWR））;
fprintf（fid、 '\ n \ n'）;
if（DEVICE == 2）
fclose（fid）;
終わり
％-プログラムの終了-------------------------------------------
折りたたまれた
出力デバイスオプション
オプション（1）：画面
オプション（2）：ファイル
出力デバイス= 1
アンテナインピーダンスオプション
オプション（3）：既知の長さのダイポールのインピーダンスを計算します
オプション（4）：折り返しダイポールの合計インピーダンスを指定します
アンテナインピーダンスオプション= 3
アンテナマッチングオプション
オプション（5）：シリーズマッチング
オプション（6）：シャントマッチング
アンテナマッチングオプション= 5
双極子の半径a（波長）= 12
給電線の半径、aprime、（波長）= 24
中心間のワイヤ間隔、s、（波長）= 50
ダイポールの全長L（波長単位）= 34
中心周波数f、（MHz）= 321
アンテナに給電するラインの実際の特性インピーダンスZc（オーム）= 24