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% dHemi_fr.m
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% Conception d'un rsonateur hmisphrique (franais)
%
% A) ENTRES
%
% 1. 'freq' = frquence de rsonance vise
% 2. 'choix_mode' = mode de rayonnement choisi
% 3. 'er' = constante dilectrique du matriau disponible (facultatif)
% 4. 'BW' = bande passante fractionnelle minimale (ou exacte) dsire
% 5. 'VSWR' = taux d'ondes stationnaires tolr pour le calcul
% de la bande passante d'impdance
%
% B) SORTIES
%
% - Rayon du rsonateur, facteur Q, bande passante d'impdance et
% constante dilectrique relative (si non spcifie).
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% Rfrence :
%
% - M. Gastine, L. Courtois et J.J. Dormann, "Electromagnetic resonances
% of free dielectric spheres", IEEE Transactions on microwave theory
% and techniques, Vol. 15, Num. 12, dcembre 1967, pp. 694-700.
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% Note : Ce fichier fait partie de l'Outil de conception et d'analyse
% des rsonateurs dilectriques (DRA.m). Les quations d'estimation
% sont tires du livre "Dielectric resonator antenna handbook" de
% Also Petosa.
%
% Programmation : Alexandre Perron (perrona@emt.inrs.ca)
% Affiliation : Institut national de la recherche scientifique (INRS)
% Dernire modification : Le 31 juillet 2008
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function dHemi_fr
% Entte :
clc
disp(strvcat('===============================================================',...
' Outil de conception et d''analyse des rsonateur dilectriques',...
'==============================================================='));
disp(sprintf('\n--------- Conception d''un rsonateur hmisphrique ------------'));
% Entre des paramtres
freq = [];
while isempty(freq)||(isnumeric(freq) == 0)
freq = input('\nEntrez la frquence de rsonance dsire (en GHz) : ');
end
choix_mode = [];
while isempty(choix_mode)||(choix_mode ~= 1 && choix_mode ~= 2)
choix_mode = input(['\nPour quel mode de rayonnement?\n',...
' (1) Mode TE111 (maximum au flanc)\n', ...
' (2) Mode TM101 (zro au flanc)\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
er = [];
while isempty(er)||(isnumeric(er) == 0),
er = input('\nEntrez la constante dilectrique du rsonateur\nou ''0'' si vous ne voulez pas la spcifier : ');
end
BW = [];
if (er ~= 0)
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la bande passante fractionelle minimale (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
else
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la bande passante fractionelle dsire (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
end
VSWR = [];
while isempty(VSWR)||(isnumeric(VSWR) == 0)
VSWR = input('\nEntrez le VSWR pour le calcul de la bande passante (ex.: 2) : ');
end
repeter = 1;
while (repeter == 1)
% Calcul du facteur Q partir de la bande passante spcifie :
facteurQ_max = (VSWR-1)/(sqrt(VSWR)*BW);
facteurQ = [];
% Si la constante dilectrique est spcifie par l'utilisateur, il faut
% vrifier s'il est possible d'obtenir la bande passante dsire pour le
% mode de rayonnement choisi :
if(er ~= 0)
switch choix_mode
case 1
facteurQ = 0.08+0.796*er+0.01226*er^2-3e-5*er^3;
ka = 2.8316*er^-0.47829;
case 2
if (er <= 20)
facteurQ = 0.723+0.9324*er-0.0956*er^2+0.00403*er^3-5e-5*er^4;
else
facteurQ = 2.621-0.574*er+0.02812*er^2+2.59e-4*er^3;
end
ka = 4.47226*er^-0.505;
end
% Si ce n'est pas possible, il faut que l'utilisateur change certaines spcifications :
if (facteurQ_max < facteurQ)
choix = [];
while isempty(choix)||(choix ~= 1 && choix ~= 2 && choix ~= 3 && choix ~= 4)
choix = input(['\nLa bande passante minimale ne peut tre atteinte pour ce mode pour la\n',...
'constante dilectrique choisie. Dsirez-vous :\n', ...
' (1) Modifier la constante dilectrique du rsonateur?\n', ...
' (2) Modifier la bande passante minimale?\n', ...
' (3) Choisir un autre mode de rayonnement?\n', ...
' (4) Retourner au menu principal?\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
switch choix
case 1
er = [];
while isempty(er)||(isnumeric(er) == 0)
er = input('\nEntrez la nouvelle constante dilectrique du rsonateur\nou ''0'' si vous ne voulez pas la spcifier : ');
end
case 2
BW = [];
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la nouvelle bande passante fractionnelle minimale (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
case 3
choix_mode = [];
while isempty(choix_mode)||(choix_mode ~= 1 && choix_mode ~= 2)
choix_mode = input(['\nPour quel mode de rayonnement?\n',...
' (1) Mode TE111 (maximum au flanc)\n', ...
' (2) Mode TM101 (zro au flanc)\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
case 4
return
end
else
repeter = 0;
end
else
switch choix_mode
case 1
er_calc = fsolve(@(x)0.08+0.796*x+0.01226*x^2-3e-5*x^3-facteurQ_max,50);
ka = 2.8316*er_calc^-0.47829;
case 2
if (facteurQ_max <= 5.371)
er_calc = fsolve(@(x)0.723+0.9324*x-0.0956*x^2+0.00403*x^3-5e-5*x^4-facteurQ_max,10);
else
er_calc = fsolve(@(x)2.621-0.574*x+0.02812*x^2+2.59e-4*x^3-facteurQ_max,60);
end
ka = 4.47226*er_calc^-0.505;
end
% Un message d'erreur est affich si le constante dilectrique
% calcule est plus petite que 1 :
if (er_calc < 1)
choix = [];
while isempty(choix)||(choix ~= 1 && choix ~= 2 && choix ~= 3 && choix ~= 4)
choix = input(['\nLa bande passante dsire ne peut tre atteinte pour ce mode car la constante\n',...
'dilectrique requise est physiquement irralisable (er < 1). Dsirez-vous :\n', ...
' (1) Spcifier une constante dilectrique?\n', ...
' (2) Modifier la bande passante dsire?\n', ...
' (3) Choisir un autre mode de rayonnement?\n', ...
' (4) Retourner au menu principal?\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
switch choix
case 1
er = [];
while isempty(er)||(isnumeric(er) == 0)
er = input('\nEntrez la constante dilectrique du rsonateur : ');
end
case 2
BW = [];
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la nouvelle bande passante fractionnelle dsire (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
case 3
choix_mode = [];
while isempty(choix_mode)||(choix_mode ~= 1 && choix_mode ~= 2)
choix_mode = input(['\nPour quel mode de rayonnement?\n',...
' (1) Mode TE111 (maximum au flanc)\n', ...
' (2) Mode TM101 (zro au flanc)\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
case 4
return
end
else
repeter = 0;
end
end
if (repeter == 0)
% Lorsque tous les paramtres sont corrects, le rayon du rsonateur est calcul :
a = 4.7713*ka/freq;
% Calcul de la bande passante obtenue (si une constante dilectrique est spcifie) :
if (er ~= 0)
BW_reelle = (VSWR-1)/(sqrt(VSWR)*facteurQ)*100;
end
% Entte :
clc
disp(strvcat('===============================================================',...
' Outil de conception et d''analyse des rsonateur dilectriques',...
'==============================================================='));
disp(sprintf('\n--------- Conception d''un rsonateur hmisphrique ------------\n'));
% Affichage des paramtres d'entre :
disp(sprintf('Frquence de rsonance dsire (en GHz) = %5.4f',freq));
if (choix_mode == 1)
disp(sprintf('Mode de rayonnement = TE111'));
else
disp(sprintf('Mode de rayonnement = TM101'));
end
if (er ~= 0)
disp(sprintf('Bande passante fractionnelle minimale = %5.4f',BW));
else
disp(sprintf('Bande passante fractionnelle dsire = %5.4f',BW));
end
disp(sprintf('VSWR pour le calcul de la bande passante = %5.4f',VSWR));
if (er ~= 0)
disp(sprintf('Constante dilectrique du rsonateur = %5.4f',er));
end
% Affichage des rsultats :
disp(sprintf('\n'));
disp(strvcat(' Rsultats pour le mode choisi ', ...
'--------------------------------------------'));
disp(sprintf(' Rayon (a) du rsonateur (en cm) = %5.4f',a));
if (er == 0)
disp(sprintf('Constante dilectrique du rsonateur = %5.4f',er_calc));
disp(sprintf(' Facteur-Q = %5.4f',facteurQ_max));
else
disp(sprintf(' Facteur-Q = %5.4f',facteurQ));
disp(sprintf(' Bande passante (en pourcentage) = %5.4f',BW_reelle));
end
end
end
end
