В этом примере показана матрица переключаемых пучков из 4 резонансных диполей. Переключение луча осуществляется с использованием матрицы Батлера 4 X 4. Эффект переключения луча показан наблюдением выходов 4 приемных антенн, которые размещены в дальнем поле матрицы при приближенных азимутальных углах, соответствующих пикам луча. Влияние взаимной связи между элементами матрицы на передающей стороне учитывается с использованием S-параметров.
В этом примере требуются следующие продукты:
RF-блоксеть
Система состоит из следующих подсистем:
Источник сигнала и коммутатор портов
Матрица Батлера 4 X 4, реализованная с использованием направленных ответвителей и фазовращателей
Модель матричной связи для захвата взаимной связи между дипольной линейной матрицей
Модель функции передачи канала между линейной решеткой и приемными антеннами в дальнем поле
model = 'AtxSwitchedBeamArrayWithButlerMatrixModel';
open_system(model);
Матрица Батлера - это тип аналоговой сети формирования луча, которая может быть построена из чисто пассивных устройств, таких как направленные ответвители и фазовращатели. Количество входных и выходных портов в матрице Батлера равно. Выходные порты соединены непосредственно с каждым антенным элементом. В зависимости от входного порта, который возбуждается, сигналы на выходных портах сдвигаются по фазе так, что луч переключается в направлении.
open_system([model '/Butler Matrix'], 'force');
Передающая сторона содержит линейную матрицу из 4 элементов резонансных диполей, разнесенных на полуволны. В дальнем поле этого массива размещены 4 приемные антенны, резонансные диполи. Эти 4 диполя помещают в азимутальную плоскость при 15, 45, 315 и 345 градусах. Местоположения соответствуют ожидаемым пикам луча от выхода матрицы коммутируемых лучей. Отклик на каждом из этих приемных антенных элементов в дальнем поле вычисляется как суперпозиция вкладов от каждого антенного элемента в 4-элементной передающей решетке. Предполагается, что канал является свободным пространством. Для захвата взаимодействий на передающей стороне и передаточной функции от передающих антенн к приемным мы вычисляем общие параметры рассеяния для передающей-приемной системы. Это выполняется с помощью команды conformalArray панели инструментов Antenna Toolbox. Результирующая 8-портовая матрица S-параметров загружается в блок S-параметров в RF Blockset. Первые 4 порта соответствуют антенным элементам передающей стороны, а порты 5-8 принадлежат отдельным приемным антеннам в дальнем поле.
open_system([model '/Tx-Rx Array Coupling Model'], 'force');
При моделировании переключите входной порт, управляемый сигналом, с помощью генератора последовательности повторяющихся лестниц. Каждый порт возбуждается в течение 0,1 мс. В зависимости от порта, который возбуждается, основные лучи массива переключаются в направлении. Это можно видеть на уровнях выходного сигнала в каждой приемной антенне. В пределах блока времени продолжительностью 0,1 мс 1 из 4 принятых сигналов доминирует над остальными тремя сигналами, указывающими на эффект формирования луча.
sim(model)
bdclose(model);
clear model;