При необходимости явного изучения эффектов поляризации в радаре или системе связи необходимо указать антенну, которая может генерировать поляризованное излучение. Одной из таких антенн является короткодипольная антенна, созданная с помощью phased.ShortDipoleAntennaElement.
Простейшей поляризованной антенной является дипольная антенна, которая состоит из отрезка провода, соединенного посередине с коаксиальным кабелем. Простейшим диполем, с математической точки зрения, является диполь Герциана, в котором длина проволоки значительно короче длины волны. На следующем рисунке показана схема короткой дипольной антенны длиной L. Эта антенна питается коаксиальным источником питания, разделяющимся на два провода одинаковой длины длиной L/2. Ток I перемещается вдоль оси Z и считается одинаковым во всех точках провода.
Электрическое поле в дальнем поле имеет вид
e − ikrr
В следующем примере вычисляются компоненты вертикальной и горизонтальной поляризации поля. Вертикальная составляющая является функцией угла возвышения и является осесимметричной. Горизонтальный компонент исчезает везде.
Вычислите вертикальную и горизонтальную поляризационные компоненты поля, создаваемого короткодипольной антенной, направленной вдоль z-направления. Постройте график компонентов в зависимости от угла возвышения от 0 ° до 360 °.
Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов функции эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
Создать phased.ShortDipoleAntennaElement object™ системы.
antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement(... 'FrequencyRange',[1,2]*1e9,'AxisDirection','Z');
Вычислите ответ антенны. Потому что аргумент угла возвышения для antenna ограничивается ± 90 °, вычисляют отклики для азимута 0 ° и затем для азимута 180 °. Объединение двух ответов на графике. Рабочая частота антенны - 1,5 ГГц.
el = [-90:90]; az = zeros(size(el)); fc = 1.5e9; resp = antenna(fc,[az;el]); az = 180.0*ones(size(el)); resp1 = antenna(fc,[az;el]);
Наложение ответов на том же рисунке.
figure(1) subplot(121) polar(el*pi/180.0,abs(resp.V.'),'b') hold on polar((el+180)*pi/180.0,abs(resp1.V.'),'b') str = sprintf('%s\n%s','Vertical Polarization','vs Elevation Angle'); title(str) hold off subplot(122) polar(el*pi/180.0,abs(resp.H.'),'b') hold on polar((el+180)*pi/180.0,abs(resp1.H.'),'b') str = sprintf('%s\n%s','Horizontal Polarization','vs Elevation Angle'); title(str) hold off
График показывает, что горизонтальный компонент исчезает, как и ожидалось.