%--------------------------------------------------------------------------
% dRec_fr.m
%--------------------------------------------------------------------------
% Conception d'un rsonateur rectangulaire (franais)
%
% A) ENTRES
%
% 1. 'freq' = frquence de rsonance vise
% 2. 'choix_mode' = mode de rayonnement choisi
% 3. 'BW' = bande passante fractionnelle minimale dsire
% 4. 'VSWR' = taux d'ondes stationnaires tolr pour le calcul
% 5. 'er' = constante dilectrique relative du matriau disponible
% 6. 'ratio' = ratio 'largeur/hauteur' du rsonateur (facultatif)
% 7. 'ratio2' = ratio 'profondeur/hauteur' du rsonateur (facultatif)
%
% B) SORTIES
%
% - Les dimensions (largeur, profondeur et hauteur) du rsonateur qui
% respectent la bande passante minimale fixe pour la frquence de
% rsonance choisie (si le ratio 'largeur/hauteur' et/ou le ratio
% 'profondeur/hauteur' n'est (ne sont) pas fourni(s) par
% l'utilisateur, une liste des dimensions respectant ces critres est
% gnre pour la (les) plage(s) de ratios dfinie(s)).
%--------------------------------------------------------------------------
% Rfrence :
%
% - R.K. Mongia et A. Ittipiboon, "Theoretical and experimental
% investigations on rectangular dielectric resonator antennas", IEEE
% Transactions on antennas and propagation, Vol. 45, Num. 9, septembre
% 1997, pp. 1348-1356.
%--------------------------------------------------------------------------
% Note : Ce fichier fait partie de l'Outil de conception et d'analyse
% des rsonateurs dilectriques (DRA.m).
%
% Programmation : Alexandre Perron (perrona@emt.inrs.ca)
% Affiliation : Institut national de la recherche scientifique (INRS)
% Dernire modification : Le 31 juillet 2008
%--------------------------------------------------------------------------
function dRec_fr
% Entte :
clc
disp(strvcat('===============================================================',...
' Outil de conception et d''analyse des rsonateur dilectriques',...
'==============================================================='));
disp(sprintf('\n--------- Conception d''un rsonateur rectangulaire ------------'));
% 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 ~= 3)
choix_mode = input(['\nPour quel mode de rayonnement?\n',...
' (1) Mode TE(x)d11\n', ...
' (2) Mode TE(y)1d1\n', ...
' (3) Mode TE(z)11d (pour un rsonateur isol)\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
BW = [];
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la bande passante fractionelle minimale (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
VSWR = [];
while isempty(VSWR)||(isnumeric(VSWR) == 0)
VSWR = input('\nEntrez le VSWR pour le calcul de la bande passante (ex.: 2) : ');
end
er = [];
while isempty(er)||(isnumeric(er) == 0)
er = input('\nEntrez la constante dilectrique du matriau disponible : ');
end
ratio = [];
while isempty(ratio)||(isnumeric(ratio) == 0)
ratio = input('\nEntrez le ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) dsir \nou ''0'' si vous ne voulez pas le spcifier : ');
end
% On ajuste la valeur du ratio w/(2*h), pour tenir compte de l'effet du
% plan de masse (effet image) :
ratio = ratio/2;
ratio2 = [];
while isempty(ratio2)||(isnumeric(ratio2) == 0)
ratio2 = input('\nEntrez le ratio ''profondeur/hauteur'' dsir (d/h)\nou ''0'' si vous ne voulez pas le spcifier : ');
end
% On ajuste la valeur de ratio2 d/(2*h), pour tenir compte de l'effet du
% plan de masse (effet image) :
ratio2 = ratio2/2;
repeter = 1;
definir_plage_ratios = 1;
definir_plage_ratios2 = 1;
while (repeter == 1)
% Dtermination du facteur-Q maximal partir du VSWR et de la bande passante spcifie :
facteurQ_max = (VSWR-1)/(sqrt(VSWR)*BW);
facteurQ = [];
% Dtermination de k0 partir de la frquence vise
k0 = 2*pi*freq*1e7/299792458;
% Si les ratios sont spcifis par l'utilisateur, il faut vrifier s'il est possible d'obtenir la bande
% passante dsire pour le mode de rayonnement choisi :
if (ratio ~= 0 && ratio2 ~= 0)
switch choix_mode
case 1
for n = 0:0.0001:Inf
ky = pi*ratio2/ratio/n;
kz = pi*ratio2/n;
kx = sqrt(er*k0^2-ky^2-kz^2);
y = real(kx*tan(kx*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-kx^2));
if (y > 0)
d = n;
break
end
end
b = d/ratio2;
h = b/2;
w = b*ratio;
ky = pi/w;
kz = pi/b;
kx = sqrt(er*k0^2-ky^2-kz^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(kx*d)/kx/d)*(ky^2+kz^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(kx*d/2);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
case 2
for n = 0:0.0001:Inf
kx = pi*ratio/ratio2/n;
kz = pi*ratio/n;
ky = sqrt(er*k0^2-kx^2-kz^2);
y = real(ky*tan(ky*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-ky^2));
if (y > 0)
w = n;
break
end
end
b = w/ratio;
h = b/2;
d = b*ratio2;
kx = pi/d;
kz = pi/b;
ky = sqrt(er*k0^2-kx^2-kz^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(ky*w)/ky/w)*(kx^2+kz^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(ky*w/2);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
case 3
for n = 0:0.0001:Inf
kx = pi/ratio2/n;
ky = pi/ratio/n;
kz = sqrt(er*k0^2-kx^2-ky^2);
y = real(kz*tan(kz*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-kz^2));
if (y > 0)
b = n;
break
end
end
h = b/2;
d = ratio2*b;
w = ratio*b;
kx = pi/d;
ky = pi/w;
kz = sqrt(er*k0^2-kx^2-ky^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(kz*2*h)/kz/2/h)*(kx^2+ky^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(kz*h);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
end
% Si ce n'est pas possible, il faut que l'utilisateur change certaines spcifications :
if (facteurQ_max < facteurQ)
clc
choix = [];
while isempty(choix)||(choix ~= 1 && choix ~= 2 && choix ~= 3 && choix ~= 4 && choix ~= 5 && choix ~= 6)
choix = input(['\nLa bande passante dsire ne peut tre atteinte pour ce mode avec la\n',...
'combinaison de ratios et la constante dilectrique choisie. Dsirez-vous :\n', ...
' (1) Modifier le ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) (ou ne pas en spcifier)?\n', ...
' (2) Modifier le ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) (ou ne pas en spcifier)?\n', ...
' (3) Modifier la constante dilectrique du rsonateur?\n', ...
' (4) Modifier la bande passante minimale?\n', ...
' (5) Choisir un autre mode de rayonnement?\n', ...
' (6) Retourner au menu principal?\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
switch choix
case 1
ratio = [];
while isempty(ratio)||(isnumeric(ratio) == 0)
ratio = input('\nEntrez le nouveau ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) dsir\nou ''0'' si vous ne voulez pas le spcifier : ');
end
if(ratio == 0)
definir_plage_ratios = 1;
end
case 2
ratio2 = [];
while isempty(ratio2)||(isnumeric(ratio2) == 0)
ratio2 = input('\nEntrez le ratio ''profondeur/hauteur'' dsir\nou ''0'' si vous ne voulez pas le spcifier : ');
end
if(ratio2 == 0)
definir_plage_ratios2 = 1;
end
case 3
er = [];
while isempty(er)||(isnumeric(er) == 0)
er = input('\nEntrez la nouvelle constante dilectrique du rsonateur : ');
end
case 4
BW = [];
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la nouvelle bande passante fractionnelle minimale (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
case 5
choix_mode = [];
while isempty(choix_mode)||(choix_mode ~= 1 && choix_mode ~= 2 && choix_mode ~= 3)
choix_mode = input(['\nPour quel mode de rayonnement?\n',...
' (1) Mode TE(x)d11\n', ...
' (2) Mode TE(y)1d1\n', ...
' (3) Mode TE(z)11d (pour un rsonateur isol)\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
case 6
return
end
% Lorsque tous les parametres sont corrects, on calcule la bande passante relle :
else
BW_reelle = (VSWR-1)/(sqrt(VSWR)*facteurQ)*100;
repeter = 0;
end
elseif(ratio ~= 0 && ratio2 == 0)
if(definir_plage_ratios2 == 1)
ratio2_min = [];
while isempty(ratio2_min)||(isnumeric(ratio2_min) == 0)||(ratio2_min < 0)
ratio2_min = input('\nEntrez le ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) minimal tudier (>= 0) : ');
end
% Pour tenir compte de l'effet du plan de masse :
ratio2_min = ratio2_min/2;
ratio2_max = [];
while isempty(ratio2_max)||(isnumeric(ratio2_max) == 0)||(ratio2_max <= ratio2_min)
ratio2_max = input('\nEntrez le ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) maximal tudier : ');
end
% Pour tenir compte de l'effet du plan de masse :
ratio2_max = ratio2_max/2;
nombre = [];
while isempty(nombre)||(isnumeric(nombre) == 0)||(nombre < 2)
nombre = input('\nEn incluant ces limites, entrez le nombre de ratios tudier : ');
end
definir_plage_ratios2 = 0;
% Le pas de calcul reprsente l'incrment du ratio pour chaque srie de calculs
pas = (ratio2_max - ratio2_min)/(nombre-1);
% Cration d'une matrice pour le stockage des rsultats valides
resultats = [];
% Indice de la ligne o entrer les rsultats qui respectent les paramtres de conception
ligne = 1;
end
for k = ratio2_min:pas:ratio2_max
% Pour chaque valeur de k (de ratio d/(2*h)), on value le facteur-Q
switch choix_mode
case 1
for n = 0:0.0001:Inf
ky = pi*k/ratio/n;
kz = pi*k/n;
kx = sqrt(er*k0^2-ky^2-kz^2);
y = real(kx*tan(kx*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-kx^2));
if (y > 0)
d = n;
break
end
end
b = d/k;
h = b/2;
w = b*ratio;
ky = pi/w;
kz = pi/b;
kx = sqrt(er*k0^2-ky^2-kz^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(kx*d)/kx/d)*(ky^2+kz^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(kx*d/2);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
case 2
for n = 0:0.0001:Inf
kx = pi*ratio/k/n;
kz = pi*ratio/n;
ky = sqrt(er*k0^2-kx^2-kz^2);
y = real(ky*tan(ky*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-ky^2));
if (y > 0)
w = n;
break
end
end
b = w/ratio;
h = b/2;
d = b*k;
kx = pi/d;
kz = pi/b;
ky = sqrt(er*k0^2-kx^2-kz^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(ky*w)/ky/w)*(kx^2+kz^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(ky*w/2);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
case 3
for n = 0:0.0001:Inf
kx = pi/k/n;
ky = pi/ratio/n;
kz = sqrt(er*k0^2-kx^2-ky^2);
y = real(kz*tan(kz*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-kz^2));
if (y > 0)
b = n;
break
end
end
h = b/2;
d = k*b;
w = ratio*b;
kx = pi/d;
ky = pi/w;
kz = sqrt(er*k0^2-kx^2-ky^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(kz*2*h)/kz/2/h)*(kx^2+ky^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(kz*h);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
end
% Si le facteur-Q calcul permet d'atteindre la bande passante
% minimale, on calcule sa bande passante relle et on garde les rsultats
if (facteurQ_max > facteurQ)
BW_reelle = (VSWR-1)/(sqrt(VSWR)*facteurQ)*100;
resultats(ligne,:) = [k*2 w d h facteurQ BW_reelle];
ligne = ligne+1;
end
end
if(ligne == 1)
clc
choix = [];
while isempty(choix)||(choix ~= 1 && choix ~= 2 && choix ~= 3 && choix ~= 4 && choix ~= 5)
choix = input(['\nLa bande passante minimale ne peut tre atteinte pour ce mode pour la\n',...
'constante dilectrique et la plage de ratios choisies. Dsirez-vous :\n', ...
' (1) Modifier la plage de ratios ''profondeur/hauteur'' (d/h) (ou fixer un ratio unique)?\n', ...
' (2) Modifier la constante dilectrique du rsonateur?\n', ...
' (3) Modifier la bande passante minimale?\n', ...
' (4) Choisir un autre mode de rayonnement?\n', ...
' (5) Retourner au menu principal?\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
switch choix
case 1
ratio2 = [];
while isempty(ratio2)||(isnumeric(ratio2) == 0)
ratio2 = input('\nEntrez le nouveau ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) dsir\nou ''0'' si vous ne voulez pas le spcifier : ');
end
% Effet du plan de masse :
ratio2 = ratio2/2;
if(ratio2 == 0)
definir_plage_ratios2 = 1;
end
case 2
er = [];
while isempty(er)||(isnumeric(er) == 0)
er = input('\nEntrez la nouvelle constante dilectrique du rsonateur : ');
end
case 3
BW = [];
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la nouvelle bande passante fractionnelle minimale (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
case 4
choix_mode = [];
while isempty(choix_mode)||(choix_mode ~= 1 && choix_mode ~= 2 && choix_mode ~= 3)
choix_mode = input(['\nPour quel mode de rayonnement?\n',...
' (1) Mode TE(x)d11\n', ...
' (2) Mode TE(y)1d1\n', ...
' (3) Mode TE(z)11d\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
case 5
return
end
else
repeter = 0;
end
elseif(ratio == 0 && ratio2 ~= 0)
if(definir_plage_ratios == 1)
ratio_min = [];
while isempty(ratio_min)||(isnumeric(ratio_min) == 0)||(ratio_min == 0)
ratio_min = input('\nEntrez le ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) minimal tudier : ');
end
% Pour tenir compte de l'effet du plan de masse :
ratio_min = ratio_min/2;
ratio_max = [];
while isempty(ratio_max)||(isnumeric(ratio_max) == 0)||(ratio_max <= ratio_min)
ratio_max = input('\nEntrez le ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) maximal tudier : ');
end
% Pour tenir compte de l'effet du plan de masse :
ratio_max = ratio_max/2;
nombre = [];
while isempty(nombre)||(isnumeric(nombre) == 0)||(nombre < 2)
nombre = input('\nEn incluant ces limites, entrez le nombre de ratios tudier : ');
end
definir_plage_ratios = 0;
% Le pas de calcul reprsente l'incrment du ratio pour chaque srie de calculs
pas = (ratio_max-ratio_min)/(nombre-1);
% Cration d'une matrice pour le stockage des rsultats valides
resultats = [];
% Indice de la ligne o entrer les rsultats qui respectent les paramtres de conception
ligne = 1;
end
for k = ratio_min:pas:ratio_max
% Pour chaque valeur de k (de ratio w/(2*h)), on value le facteur-Q
switch choix_mode
case 1
for n = 0:0.0001:Inf
ky = pi*ratio2/k/n;
kz = pi*ratio2/n;
kx = sqrt(er*k0^2-ky^2-kz^2);
y = real(kx*tan(kx*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-kx^2));
if (y > 0)
d = n;
break
end
end
b = d/ratio2;
h = b/2;
w = b*k;
ky = pi/w;
kz = pi/b;
kx = sqrt(er*k0^2-ky^2-kz^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(kx*d)/kx/d)*(ky^2+kz^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(kx*d/2);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
case 2
for n = 0:0.0001:Inf
kx = pi*k/ratio2/n;
kz = pi*k/n;
ky = sqrt(er*k0^2-kx^2-kz^2);
y = real(ky*tan(ky*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-ky^2));
if (y > 0)
w = n;
break
end
end
b = w/k;
h = b/2;
d = b*ratio2;
kx = pi/d;
kz = pi/b;
ky = sqrt(er*k0^2-kx^2-kz^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(ky*w)/ky/w)*(kx^2+kz^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(ky*w/2);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
case 3
for n = 0:0.0001:Inf
kx = pi/ratio2/n;
ky = pi/k/n;
kz = sqrt(er*k0^2-kx^2-ky^2);
y = real(kz*tan(kz*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-kz^2));
if (y > 0)
b = n;
break
end
end
h = b/2;
d = ratio2*b;
w = k*b;
kx = pi/d;
ky = pi/w;
kz = sqrt(er*k0^2-kx^2-ky^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(kz*2*h)/kz/2/h)*(kx^2+ky^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(kz*h);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
end
% Si le facteur-Q calcul permet d'atteindre la bande passante minimale, on calcule les
% dimensions du rsonateur, sa bande passante relle et on garde les rsultats
if (facteurQ_max > facteurQ)
BW_reelle = (VSWR-1)/(sqrt(VSWR)*facteurQ)*100;
resultats(ligne,:) = [k*2 w d h facteurQ BW_reelle];
ligne = ligne+1;
end
end
if(ligne == 1)
clc
choix = [];
while isempty(choix)||(choix ~= 1 && choix ~= 2 && choix ~= 3 && choix ~= 4 && choix ~= 5)
choix = input(['\nLa bande passante minimale ne peut tre atteinte pour ce mode pour la\n',...
'constante dilectrique et la plage de ratios choisies. Dsirez-vous :\n', ...
' (1) Modifier la plage de ratios ''largeur/hauteur'' (w/h) (ou fixer un ratio unique)?\n', ...
' (2) Modifier la constante dilectrique du rsonateur?\n', ...
' (3) Modifier la bande passante minimale?\n', ...
' (4) Choisir un autre mode de rayonnement?\n', ...
' (5) Retourner au menu principal?\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
switch choix
case 1
ratio = [];
while isempty(ratio)||(isnumeric(ratio) == 0)
ratio = input('\nEntrez le nouveau ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) dsir\nou ''0'' si vous ne voulez pas le spcifier : ');
end
% Effet du plan de masse :
ratio = ratio/2;
if(ratio == 0)
definir_plage_ratios = 1;
end
case 2
er = [];
while isempty(er)||(isnumeric(er) == 0)
er = input('\nEntrez la nouvelle constante dilectrique du rsonateur : ');
end
case 3
BW = [];
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la nouvelle bande passante fractionnelle minimale (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
case 4
choix_mode = [];
while isempty(choix_mode)||(choix_mode ~= 1 && choix_mode ~= 2 && choix_mode ~= 3)
choix_mode = input(['\nPour quel mode de rayonnement?\n',...
' (1) Mode TE(x)d11\n', ...
' (2) Mode TE(y)1d1\n', ...
' (3) Mode TE(z)11d\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
case 5
return
end
else
repeter = 0;
end
else
if(definir_plage_ratios == 1)
ratio_min = [];
while isempty(ratio_min)||(isnumeric(ratio_min) == 0)||(ratio_min <= 0)
ratio_min = input('\nEntrez le ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) minimal tudier : ');
end
% Pour tenir compte de l'effet du plan de masse :
ratio_min = ratio_min/2;
ratio_max = [];
while isempty(ratio_max)||(isnumeric(ratio_max) == 0)||(ratio_max <= ratio_min)
ratio_max = input('\nEntrez le ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) maximal tudier : ');
end
% Pour tenir compte de l'effet du plan de masse :
ratio_max = ratio_max/2;
nombre = [];
while isempty(nombre)||(isnumeric(nombre) == 0)||(nombre < 2)
nombre = input('\nEn incluant ces limites, entrez le nombre de ratios tudier : ');
end
definir_plage_ratios = 0;
% Le pas de calcul reprsente l'incrment du ratio pour chaque srie de calculs
pas = (ratio_max-ratio_min)/(nombre-1);
% Cration d'une matrice pour le stockage des rsultats valides
resultats = [];
% Indice de la ligne o entrer les rsultats qui respectent les paramtres de conception
ligne = 1;
end
if(definir_plage_ratios2 == 1)
ratio2_min = [];
while isempty(ratio2_min)||(isnumeric(ratio2_min) == 0)||(ratio2_min <= 0)
ratio2_min = input('\nEntrez le ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) minimal tudier : ');
end
% Pour tenir compte de l'effet du plan de masse :
ratio2_min = ratio2_min/2;
ratio2_max = [];
while isempty(ratio2_max)||(isnumeric(ratio2_max) == 0)||(ratio2_max <= ratio2_min)
ratio2_max = input('\nEntrez le ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) maximal tudier : ');
end
% Pour tenir compte de l'effet du plan de masse :
ratio2_max = ratio2_max/2;
nombre2 = [];
while isempty(nombre2)||(isnumeric(nombre2) == 0)||(nombre2 < 2)
nombre2 = input('\nEn incluant ces limites, entrez le nombre de ratios tudier : ');
end
definir_plage_ratios2 = 0;
% Le pas de calcul reprsente l'incrment du ratio pour chaque srie de calculs
pas2 = (ratio2_max - ratio2_min)/(nombre2-1);
% Cration d'une matrice pour le stockage des rsultats valides
resultats = [];
% Indice de la ligne o entrer les rsultats qui respectent les paramtres de conception
ligne = 1;
end
for k = ratio_min:pas:ratio_max
for l = ratio2_min:pas2:ratio2_max
% Pour chaque valeur de k et l (de ratio w/(2*h) et de ratio d/(2*h)), on value le facteur-Q
switch choix_mode
case 1
for n = 0:0.0001:Inf
ky = pi*l/k/n;
kz = pi*l/n;
kx = sqrt(er*k0^2-ky^2-kz^2);
y = real(kx*tan(kx*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-kx^2));
if (y > 0)
d = n;
break
end
end
b = d/l;
h = b/2;
w = b*k;
ky = pi/w;
kz = pi/b;
kx = sqrt(er*k0^2-ky^2-kz^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(kx*d)/kx/d)*(ky^2+kz^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(kx*d/2);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
case 2
for n = 0:0.0001:Inf
kx = pi*k/l/n;
kz = pi*k/n;
ky = sqrt(er*k0^2-kx^2-kz^2);
y = real(ky*tan(ky*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-ky^2));
if (y > 0)
w = n;
break
end
end
b = w/k;
h = b/2;
d = b*l;
kx = pi/d;
kz = pi/b;
ky = sqrt(er*k0^2-kx^2-kz^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(ky*w)/ky/w)*(kx^2+kz^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(ky*w/2);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
case 3
for n = 0:0.0001:Inf
kx = pi/l/n;
ky = pi/k/n;
kz = sqrt(er*k0^2-kx^2-ky^2);
y = real(kz*tan(kz*n/2)-sqrt((er-1)*k0^2-kz^2));
if (y > 0)
b = n;
break
end
end
h = b/2;
d = l*b;
w = k*b;
kx = pi/d;
ky = pi/w;
kz = sqrt(er*k0^2-kx^2-ky^2);
We = 8.854e-12*er*w*2*h*d/32*(1+sin(kz*2*h)/kz/2/h)*(kx^2+ky^2);
pm = -i*2*pi*freq*1e7*8*8.854e-12*(er-1)/kx/ky/kz*sin(kz*h);
k0 = sqrt((kx^2+ky^2+kz^2)/er);
Prad = 10*k0^4*norm(pm)^2;
facteurQ = 4*pi*freq*1e7*We/Prad;
end
% Si le facteur-Q calcul permet d'atteindre la bande passante minimale,
% on calcule la bande passante relle et on garde les rsultats
if (facteurQ_max > facteurQ)
BW_reelle = (VSWR-1)/(sqrt(VSWR)*facteurQ)*100;
resultats(ligne,:) = [k*2 l*2 w d h facteurQ BW_reelle];
ligne = ligne+1;
end
end
end
if(ligne == 1)
clc
choix = [];
while isempty(choix)||(choix ~= 1 && choix ~= 2 && choix ~= 3 && choix ~= 4 && choix ~= 5 && choix ~= 6)
choix = input(['\nLa bande passante minimale ne peut tre atteinte pour ce mode pour la\n',...
'constante dilectrique et les plages de ratios choisies. Dsirez-vous :\n', ...
' (1) Modifier la plage de ratios ''largeur/hauteur'' (w/h) (ou fixer un ratio unique)?\n', ...
' (2) Modifier la plage de ratios ''profondeur/hauteur'' (d/h) (ou fixer un ratio unique)?\n', ...
' (3) Modifier la constante dilectrique du rsonateur?\n', ...
' (4) Modifier la bande passante minimale?\n', ...
' (5) Choisir un autre mode de rayonnement?\n', ...
' (6) Retourner au menu principal?\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
switch choix
case 1
ratio = [];
while isempty(ratio)||(isnumeric(ratio) == 0)
ratio = input('\nEntrez le nouveau ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) dsir\nou ''0'' si vous ne voulez pas le spcifier : ');
end
% Effet du plan de masse :
ratio = ratio/2;
if(ratio == 0)
definir_plage_ratios = 1;
end
case 2
ratio2 = [];
while isempty(ratio2)||(isnumeric(ratio2) == 0)
ratio2 = input('\nEntrez le nouveau ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) dsir\nou ''0'' si vous ne voulez pas le spcifier : ');
end
% Effet du plan de masse :
ratio2 = ratio2/2;
if(ratio2 == 0)
definir_plage_ratios2 = 1;
end
case 3
er = [];
while isempty(er)||(isnumeric(er) == 0)
er = input('\nEntrez la nouvelle constante dilectrique du rsonateur : ');
end
case 4
BW = [];
while isempty(BW)||(isnumeric(BW) == 0)
BW = input('\nEntrez la nouvelle bande passante fractionnelle minimale (ex.: 0.05 pour 5%) : ');
end
case 5
choix_mode = [];
while isempty(choix_mode)||(choix_mode ~= 1 && choix_mode ~= 2 && choix_mode ~= 3)
choix_mode = input(['\nPour quel mode de rayonnement?\n',...
' (1) Mode TE(x)d11\n', ...
' (2) Mode TE(y)1d1\n', ...
' (3) Mode TE(z)11d\n', ...
'Faites votre choix : ']);
end
case 6
return
end
else
repeter = 0;
end
end
if (repeter == 0)
% Entte :
clc
disp(strvcat('===============================================================',...
' Outil de conception et d''analyse des rsonateur dilectriques',...
'==============================================================='));
disp(sprintf('\n--------- Conception d''un rsonateur rectangulaire ------------\n'));
% Affichage des paramtres d'entre :
disp(sprintf('Frquence de rsonance (en GHz) = %5.4f',freq));
switch choix_mode
case 1
disp(sprintf('Mode de rayonnement = TE(x)d11'));
case 2
disp(sprintf('Mode de rayonnement = TE(y)1d1'));
case 3
disp(sprintf('Mode de rayonnement = TE(z)11d'));
end
disp(sprintf('Bande passante fractionnelle minimale = %5.4f',BW));
disp(sprintf('VSWR pour le calcul de la bande passante = %5.4f',VSWR));
disp(sprintf('Constante dilectrique du rsonateur = %5.4f',er));
% Affichage des rsultats :
if (ratio ~= 0 && ratio2 ~= 0)
disp(sprintf('Ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) = %5.4f',ratio*2));
disp(sprintf('Ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) = %5.4f',ratio2*2));
disp(sprintf('\n'));
disp(strvcat(' Rsultats pour le mode choisi', ...
'--------------------------------------------'));
disp(sprintf('Largeur (w) du rsonateur (en cm) = %5.4f',w));
disp(sprintf('Profondeur (d) du rsonateur (en cm) = %5.4f',d));
disp(sprintf('Hauteur (h) du rsonateur (en cm) = %5.4f',h));
disp(sprintf('Facteur-Q = %5.4f',facteurQ));
disp(sprintf('Bande passante (en pourcentage) = %5.4f',BW_reelle));
elseif (ratio ~= 0 && ratio2 == 0)
disp(sprintf('\n'));
disp(sprintf('Ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) = %5.4f',ratio*2));
disp(sprintf('Ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) minimal = %5.4f',ratio2_min*2));
disp(sprintf('Ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) maximal = %5.4f',ratio2_max*2));
disp(sprintf('Nombre de ratios tudier = %5.4f',nombre));
disp(sprintf('\n'));
disp(strvcat(' Rsultats pour le mode choisi', ...
'--------------------------------------------------------------------'));
disp('d/h w d h facteurQ BW');
disp('--------------------------------------------------------------------');
for n = 1:1:size(resultats,1)
disp(sprintf('%-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g',resultats(n,:)));
end
elseif (ratio == 0 && ratio2 ~= 0)
disp(sprintf('\n'));
disp(sprintf('Ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) = %5.4f',ratio2*2));
disp(sprintf('Ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) minimal = %5.4f',ratio_min*2));
disp(sprintf('Ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) maximal = %5.4f',ratio_max*2));
disp(sprintf('Nombre de ratios tudier = %5.4f',nombre));
disp(sprintf('\n'));
disp(strvcat(' Rsultats pour le mode choisi', ...
'--------------------------------------------------------------------'));
disp('w/h w d h facteurQ BW');
disp('--------------------------------------------------------------------');
for n = 1:1:size(resultats,1)
disp(sprintf('%-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g',resultats(n,:)));
end
else
disp(sprintf('\n'));
disp(sprintf('Ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) minimal = %5.4f',ratio_min*2));
disp(sprintf('Ratio ''largeur/hauteur'' (w/h) maximal = %5.4f',ratio_max*2));
disp(sprintf('Nombre de ratios tudier = %5.4f',nombre));
disp(sprintf('\n'));
disp(sprintf('Ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) minimal = %5.4f',ratio2_min*2));
disp(sprintf('Ratio ''profondeur/hauteur'' (d/h) maximal = %5.4f',ratio2_max*2));
disp(sprintf('Nombre de ratios tudier = %5.4f',nombre2));
disp(sprintf('\n'));
disp(strvcat(' Rsultats pour le mode choisi', ...
'--------------------------------------------------------------------------------'));
disp('w/h d/h w d h facteurQ BW');
disp('--------------------------------------------------------------------------------');
for n = 1:1:size(resultats,1)
disp(sprintf('%-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g %-8.4g',resultats(n,:)));
end
end
end
end
end
