Создание конформной антенной решетки
conformalArray создает антенную решетку, используя любой элемент из библиотеки антенн или решеток. Можно также задать массив любой произвольной геометрии, такой как круговой массив, непланарный массив, массив с неоднородной геометрией или конформный массив массивов.
Конформные массивы используются в:
Системы пеленгации, использующие круговые массивы или сложенные круговые массивы
Системы самолета из-за неровностей поверхности или механических напряжений
array = conformalArray
array = conformalArray(Name,Value)Name - имя свойства и Value - соответствующее значение. Можно указать несколько аргументов пары имя-значение в любом порядке как Name1, Value1, ..., NameN, ValueN. Свойства, не указанные, сохраняют значения по умолчанию.
show | Отображение антенной или решетчатой структуры; отобразить форму как заполненный фрагмент |
info | Отображение информации об антенне или решетке |
beamwidth | Ширина луча антенны |
charge | Распределение заряда на металлической или диэлектрической антенне или на поверхности решетки |
correlation | Коэффициент корреляции между двумя антеннами в массиве |
current | Распределение тока по металлической или диэлектрической антенне или поверхности решетки |
design | Проектирование прототипа антенны или решеток для резонанса на заданной частоте |
efficiency | Радиационная эффективность антенны |
EHfields | электрические и магнитные поля антенн; Встроенные электрические и магнитные поля антенного элемента в решетках |
impedance | входной импеданс антенны; полное сопротивление сканирования массива |
layout | Структура отображаемого массива или стека ПП |
mesh | Свойства сетки металлической или диэлектрической антенны или решетки |
optimize | Оптимизация антенны или решетки с помощью оптимизатора SADEA |
pattern | диаграмма направленности и фаза антенны или решетки; Встроенная диаграмма антенного элемента в решетке |
patternAzimuth | Азимутальная диаграмма антенны или решетки |
patternElevation | Схема высот антенны или решетки |
returnLoss | Обратная потеря антенны; проверка возвращает потерю массива |
sparameters | Объект S-параметра |
Создайте конформный массив по умолчанию.
c = conformalArray
c =
conformalArray with properties:
Element: {[1x1 dipole] [1x1 bowtieTriangular]}
ElementPosition: [2x3 double]
Reference: 'feed'
AmplitudeTaper: 1
PhaseShift: 0
Tilt: 0
TiltAxis: [1 0 0]
show(c)
Определите радиус и количество элементов массива.
r = 2; N = 12;
Создайте массив из 12 диполей.
elem = repmat(dipole('Length',1.5),1,N);Определите значения x, y, z для позиций элементов в массиве.
del_th = 360/N; th = del_th:del_th:360; x = r.*cosd(th); y = r.*sind(th); z = ones(1,N); pos = [x;y;z];
Создайте круговой массив с помощью определенных диполей, а затем визуализируйте его. Отображение макета массива.
c = conformalArray('Element',elem,'ElementPosition',pos'); show(c)
figure layout(c)
Измените ширину четвертого и двенадцатого элементов кругового массива. Визуализируйте новое расположение.
c.Element(4).Width = 0.05; c.Element(12).Width = 0.2; figure show(c)
Рассчитайте и постройте график полного сопротивления круговой матрицы на частоте 100 МГц. График показывает импеданс первого элемента в массиве.
figure impedance(c,100e6)
Для просмотра импеданса всех элементов массива измените значение с 1 на 1:12, как показано на рисунке.
Определите три антенны кругового контура радиусов 0,6366 м (по умолчанию), 0,85 м и 1 м соответственно.
l1 = loopCircular; l2 = loopCircular('Radius',0.85); l3 = loopCircular('Radius',1);
Создайте концентрический массив, использующий начало координат антенн кругового контура в качестве привязки положения.
c = conformalArray('Element',{l1,l2,l3},'ElementPosition',[0 0 0;0 0 0;... 0 0 0],'Reference','origin'); show(c)
Визуализация диаграммы направленности матрицы на частоте 80 МГц.
pattern(c,80e6)
Создайте дипольную антенну для использования в отражателе и конформной решетке.
d = dipole('Length',0.13,'Width',5e-3,'Tilt',90,'TiltAxis','Y');
Создайте бесконечную антенну отражателя опорной плоскости, используя диполь в качестве возбудителя.
rf = reflector('Exciter',d,'Spacing',0.15/2,'GroundPlaneLength',inf);
Создайте конформную решетку, используя 36 дипольных антенн и одну антенну отражателя бесконечной опорной плоскости. Просмотр массива.
x = linspace(-0.4,0.4,6); y = linspace(-0.4,0.4,6); [X,Y] = meshgrid(x,y); pos = [X(:) Y(:) 0.15*ones(numel(X),1)]; for i = 1:36 element{i} = d; end element{37} = rf; lwa = conformalArray('Element',element,'ElementPosition',[pos;0 0 0.15/2]); show(lwa)
Возбуждать только антенну-отражатель с амплитудой 1.
V = zeros(1,37); V(end) = 1; lwa.AmplitudeTaper = V;
Вычислите диаграмму направленности конформной матрицы.
figure pattern(lwa,1e9,'Type','efield')
Создание двух микрополосковых антенн с использованием диэлектрической подложки FR4. Наклоните вторую микрополосковую антенну на 180 градусов.
d = dielectric('FR4'); p1 = patchMicrostrip('Substrate',d); p2 = patchMicrostrip('Substrate',d,'Tilt',180);
Создайте и просмотрите конформную матрицу с помощью двух микрополосковых антенн, расположенных на расстоянии 11 см.
c = conformalArray('ElementPosition',[0 0 0;0 0 0.1100],'Element',{p1,p2})
c =
conformalArray with properties:
Element: {[1x1 patchMicrostrip] [1x1 patchMicrostrip]}
ElementPosition: [2x3 double]
Reference: 'feed'
AmplitudeTaper: 1
PhaseShift: 0
Tilt: 0
TiltAxis: [1 0 0]
show(c)
Создайте конформный массив с помощью дипольной и монопольной антенн.
c = conformalArray('Element', {dipole, monopole})c =
conformalArray with properties:
Element: {[1x1 dipole] [1x1 monopole]}
ElementPosition: [2x3 double]
Reference: 'feed'
AmplitudeTaper: 1
PhaseShift: 0
Tilt: 0
TiltAxis: [1 0 0]
c.ElementPosition = [0 0 0; 1.5 0 0];
Визуализация массива.
figure; show(c);
Постройте график диаграммы направленности матрицы на частоте 70 МГц.
pattern(c, 70e6)
Создайте подчисток линейных массивов в разных местах.
la = linearArray('ElementSpacing',1)la =
linearArray with properties:
Element: [1x1 dipole]
NumElements: 2
ElementSpacing: 1
AmplitudeTaper: 1
PhaseShift: 0
Tilt: 0
TiltAxis: [1 0 0]
subArr = conformalArray('Element',[la la],'ElementPosition',[1 0 0;-1 1 0])
subArr =
conformalArray with properties:
Element: [1x2 linearArray]
ElementPosition: [2x3 double]
Reference: 'feed'
AmplitudeTaper: 1
PhaseShift: 0
Tilt: 0
TiltAxis: [1 0 0]
show(subArr)
Создайте линейный массив диполей с интервалом между элементами 1 м.
la = linearArray('ElementSpacing',1);Создайте прямоугольный массив микрополосковых патч-антенн.
ra = rectangularArray('Element',patchMicrostrip,'RowSpacing',0.1,'ColumnSpacing',0.1);
Создайте подрешетку, содержащую указанные линейные и прямоугольные матрицы с изменениями значений конусности амплитуды и фазового сдвига.
subArr = conformalArray('Element',{la ra dipole},'ElementPosition',[0 0 1.5;0 0 0;1 1 1],... 'AmplitudeTaper',[3 0.3 0.03],'PhaseShift',[90 180 120]); show(subArr)
'Reference' имущество conformalArray класс определяет привязку положения антенного элемента в 3-D пространстве. Можно расположить антенну, указав Reference свойство как feed или origin.
Выбор feed когда опорная точка положения перемещает антенный элемент таким образом, что новое местоположение подачи находится в заданных координатах. Прямоугольная антенна контура и антенна с отражателем показывают новое положение относительно подачи:
Выбор origin когда опорная точка положения перемещает антенный элемент так, что новое начало координат антенны находится в заданных координатах. Прямоугольная антенна контура и антенна с отражателем показывают новое положение относительно начала координат:
[1] Баланис, Константин А. Теория антенн: анализ и дизайн. 3-й ред. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья, 2005.
circularArray | infiniteArray | linearArray | rectangularArray