Документация

Активный или импеданс сканирования

Активный импеданс или импеданс сканирования, является входным импедансом каждого элемента антенны в массиве, когда все элементы взволнованы.

Активный импеданс массива зависит от:

Взаимный импеданс

Эффект взаимной связи наблюдается или моделируется путем варьирования пробела между элементами антенны в массиве. Любое изменение в межэлементных интервалах изменяет взаимный импеданс между элементами антенны. Например, график показывает взаимный импеданс двухэлементного дипольного массива как функция межэлементного интервала.

График показывает это интервалом между увеличениями элементов, взаимным импедансом, и следовательно взаимными уменьшениями связи.

Связь матрицы

Связывающаяся матрица используется, чтобы охарактеризовать взаимную связь между элементами антенны на уровне порта. Эта матрица вычисляется с помощью S-параметров или Z-параметров и используется, чтобы разъединить массив.

Фактор массивов и умножение шаблона

Основанием теории массивов является теорема умножения шаблона. Эта теорема утверждает, что объединенный шаблон идентичных элементов массива N выражается как времена шаблона элемента фактор массивов.

Фактор массивов вычисляется с помощью формулы:

где:

Если фактор массивов вычисляется с помощью вышеупомянутого уравнения, можно вычислить диаграмму направленности массива как продукт фактора массивов и диаграмма направленности отдельного элемента антенны массива.

Шаблон массивов = AF* отдельный шаблон элемента антенны

Анализ принимает, что элементы массива разъединяются. Это означает, что ток в одном элементе не волнует токи в других элементах или нет никакой взаимной связи между различными элементами массива. Это - самое серьезное ограничение теоремы умножения шаблона, ограничивая ее использование массивами с большим интервалом элемента.

Например:

Вычислите шаблон массивов прямоугольного массива диполей в x-y плоскости с интервалом полуlambda

fc = 1e9;
lambda = physconst('lightspeed')/fc;
az = -180:0.1:180;
el = -90:0.1:90;

%% Element
d = design(dipole,1e9);
d.Tilt = 90;
d.TiltAxis = [0 1 0];
 
%% Array
r = rectangularArray;
r.Element       = d;
r.RowSpacing    = lambda/2;
r.ColumnSpacing = lambda/2;
figure; show(r) ;
figure; patternMultiply(r, fc, az, el);

Увеличьте размер прямоугольного массива к 200k элементам. Ниже время, потраченное для расчета и расчетной направленности.

Вы видите, что время, потраченное, чтобы решить 100k массив, меньше 100 секунд. Начальный удар как раз к небольшому массиву - то, потому что вы выполняете анализ EM, чтобы вычислить шаблон отдельного дипольного элемента в массиве. Если этот анализ сделан, результаты кэшируются, и последовательные вызовы не выполняют анализа EM. В результате увеличение вовремя довольно линейно. Это - самое большое преимущество использования умножения шаблона. Это позволяет вам решить большие массивы быстро и с требованиями ограниченной памяти.

Изолированный шаблон элемента

Шаблоны отдельных элементов в небольших массивах значительно варьируются. Поэтому вы не можете использовать умножение шаблона в полном шаблоне массивов, потому что изолированный шаблон элемента принимает, что все элементы имеют тот же шаблон.

Можно вычислить полный шаблон массивов небольших массивов путем графического вывода шаблона все элементы отдельно в небольшом массиве. Чтобы получить этот шаблон, каждый элемент индивидуально взволнован и остальная часть элементов массива, отключенных с помощью ссылочного импеданса. График показывает диаграмму направленности отдельных элементов 4 - массив элемента.

Встроенный шаблон элемента

Встроенный шаблон элемента является шаблоном одного элемента, встроенного в конечный массив, вычисленный путем управления определенным (обычно центральное) элемент в массиве. Остальная часть элементов массива отключена с помощью ссылочного импеданса. Этот метод полезен для большого массива, потому что эффект взаимной связи на отдельном элементе получен. Важно отметить, что краевые эффекты могут быть проигнорированы, поскольку размер массива принят, чтобы быть очень большим. Распространено использовать центральный элемент антенны в этом вычислении. Должный, к размеру массива диаграммы направленности элементов в массиве могут быть аппроксимированы встроенным шаблоном элемента вместо изолированного шаблона элемента. Наконец, умножение шаблона используется, чтобы вычислить полный шаблон массивов.

Рисунок показывает встроенный шаблон элемента центрального элемента в 11x11 массив. Можно также вычислить встроенный шаблон элемента как величину электрического поля.

Изолированный шаблон элемента не рекомендуется для больших массивов, когда этот метод не составляет связывающиеся эффекты элементов вокруг этого.