Всенаправленная антенна

Определите всространенную антенну, такую как диполь с определенной частотой и требуемым углом возвышения и азимута.

ant = dipole; freq = 70e6;
ele = -90:5:90;
azi = -180:1:180;

Создать ортогональные фрагменты 2-D.

Фрагмент располагается в вертикальном направлении с использованием функции «Массив» «Отметка». Здесь мы также можем дать другие 2-D данные шаблона.

vertSlice = patternElevation(ant,freq,0,'Elevation',ele);
theta = 90 - ele;

Два ортогональных среза также могут быть визуализированы.

figure;
patternElevation(ant,freq,0,'Elevation',ele);
figure;
patternAzimuth(ant,freq,0,'Azimuth',azi);

Реконструкция 3D радиационного образца

Для всенаправленной антенны мы можем реконструировать 3-D диаграмму, используя только vertSlice. Когда предоставляются только данные диаграммы высот, функция предполагает всенаправленность антенны с симметрией вокруг оси z (то есть азимутальную симметрию).

patternFromSlices(vertSlice,theta);

Реконструкция с использованием обеих точек данных vertSlice и horizoSlice также может быть выполнена для вышеупомянутого случая. Восстановленный шаблон не будет изменяться. Таким образом, для любой всенаправленной антенны 3-D диаграмма направленности может быть восстановлена с достаточным количеством точек данных из ортогональных срезов вдоль тета-направления. Восстановленная картина излучения выглядит как 3-D картина излучения, которая может быть получена с использованием функции картины.

Отмена точек данных

Отбрасывание точек данных во время реконструкции 3-D шаблона происходит, когда обе точки данных проходят через 360 градусов в 2-D плоскости. Поскольку алгоритм требует максимального диапазона 360 градусов в одной плоскости и диапазона 180 градусов в другой плоскости, дополнительные точки данных отбрасываются.

vertSlice = patternElevation(ant,freq);
theta = 90 - (-180:1:180);

Размер pat3-D не будет равен длине (phi) * length (theta) в этом случае. Размер thetaout также отличается от размера theta. Кроме того, данные thetaout будут показывать значения, для которых точки данных были рассмотрены во время реконструкции.

[pat3D,thetaout]=patternFromSlices(vertSlice,theta);
dim_theta = size(thetaout);
disp(dim_theta);

     1   181

3-D картина излучения не будет затронута отбрасыванием данных, так как будет достаточно точек данных вдоль обеих ортогональных плоскостей для восстановления 3-D картины. Этот результат будет таким же, как у вышеописанной реконструированной 3-D диаграммы направленности.

patternFromSlices(vertSlice,theta);

Направленная антенна

Определите направленную антенну, например спираль, с определенной частотой и значениями углов возвышения и азимута.

ant_dir = helix('Tilt',90,'TiltAxis',[0 1 0]); freq = 2e9;
ele = -90:5:90;
azi = -180:5:180;

Ортогональные фрагменты 2-D

Разрез вдоль вертикального направления с использованием функции «Массив» «Отметка».

vertSlice = patternElevation(ant_dir,freq,0,'Elevation',ele);
theta = 90 - ele;

Срез вдоль горизонтального направления с помощью функции узОр (pattern) Азимут (Azimuth).

horizSlice = patternAzimuth(ant_dir,freq,0,'Azimuth',azi);
phi = azi ;

Два ортогональных среза также могут быть визуализированы.

figure;
patternElevation(ant_dir,freq,0,'Elevation',ele);
figure;
patternAzimuth(ant_dir,freq,0,'Azimuth',azi);

Реконструкция 3D радиационного образца

Для направленной диаграммы направленности необходимо предусмотреть как горизонтальный, так и вертикальный срез для точной реконструкции диаграммы направленности. Два отдельных алгоритма реализованы для реконструкции шаблона и будут рассмотрены оба ниже.

Метод суммирования.

«Классический» алгоритм суммирования является методом по умолчанию. Этот алгоритм может быть использован для почти совершенной реконструкции всространенных антенн, чем для направленной антенны.

patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi);

Метод CrossWeighted.

В этом алгоритме параметр нормализации может быть изменен для получения различных результатов для реконструированного шаблона относительно оцененной направленности/усиления.

patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi,'Method','CrossWeighted');

3-D Излучение с помощью функции шаблона

Первоначально 3-D диаграмму направленности с использованием функции диаграммы направленности для спирали

figure;
pattern(ant_dir,freq);

0

От сравнения вышеупомянутого 3D радиационного образца, используя образец функционируют и восстановленный 3D образец, ясно, что передний самолет 3D образца восстановлен хорошо по сравнению с объединительной платой его. Кроме того, когда реконструкция, выполненная с использованием метода CrossWeighted, является более точной, чем метод суммирования для этого случая.

Считывание и визуализация данных антенны от производителя

Изготовители антенн обычно предоставляют детали антенн, которые они поставляют вместе с двумя ортогональными срезами диаграммы направленности. Данные шаблона доступны в различных форматах. Одним из таких форматов, поддерживаемых в панели инструментов антенны, является формат файла MSI (расширение .msi или .pln). Используйте функцию msiread для считывания данных в рабочую область.

[Horizontal,Vertical,Optional] = msiread('Test_file_demo.pln');

Настройка на dBi, если данные находятся в dBd

if strcmpi(Optional.gain.unit,'dBd')
    Horizontal.Magnitude = Horizontal.Magnitude + 2;
    Vertical.Magnitude = Vertical.Magnitude + 2;
end

Визуализация данных усиления по вертикали и горизонтали на интерактивном 2-D полярном графике.

figure
P = polarpattern(Vertical.Elevation, Vertical.Magnitude);
P.TitleTop = 'MSI Planet file data';
createLabels(P,'az=0#deg');
figure
Pel = polarpattern(Horizontal.Azimuth, Horizontal.Magnitude);
Pel.TitleTop = 'MSI Planet file data';
createLabels(Pel,'el=0#deg');

Реконструкция 3D радиационного образца

Извлеките данные о величине среза образца из двух выходных структур, а также данные по азимуту и углу места. Обратите внимание, что данные угла должны быть скорректированы для соглашения phi-theta. Азимутальные углы соответствуют фи, но угол возвышения регулируется на 90 градусов для отображения в тета.

vertSlice = Vertical.Magnitude;
theta = 90-Vertical.Elevation;
horizSlice = Horizontal.Magnitude;
phi = Horizontal.Azimuth;
patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi,'Method','CrossWeighted');