Создайте антенную решетку с использованием антенных элементов

Создайте прямоугольную антенную решетку по умолчанию с помощью rectangularArray элемент в библиотеке массивов. По умолчанию массив использует диполь как антенный элемент.

ra = rectangularArray

ra = 
  rectangularArray with properties:

           Element: [1x1 dipole]
              Size: [2 2]
        RowSpacing: 2
     ColumnSpacing: 2
           Lattice: 'Rectangular'
    AmplitudeTaper: 1
        PhaseShift: 0
              Tilt: 0
          TiltAxis: [1 0 0]

Визуализация размещения массива

Используйте layout функция для построения графика положения элементов массива в плоскости x-y. По умолчанию прямоугольный массив представляет собой дипольный массив с 4 элементами в прямоугольной решетке 2x2.

layout(ra)

Визуализация геометрии массива

Используйте show функция для просмотра структуры прямоугольной антенной решетки.

show(ra)

График Диаграммы направленности излучения Массива

Используйте pattern функция для построения графика диаграммы направленности излучения прямоугольных массивов. Диаграмма направленности излучения является пространственным распределением степени массива. Шаблон отображает направленность или усиление массива. По умолчанию шаблон графиков функций направленность массива.

pattern(ra,70e6)

График азимута и шаблона повышения массива

Использование patternAzimuth и patternElevation функции для построения графика азимута и шаблона повышения прямоугольного массива. Эти два шаблона являются 2D диаграммой направленности излучения массива на заданной частоте.

patternAzimuth(ra,70e6)

figure
patternElevation(ra,70e6)

Вычислим направленность массива

Направленность - это способность массива излучать степень в конкретном направлении. Это может быть определено как отношение максимальной интенсивности излучения в нужном направлении к средней интенсивности излучения во всех других направлениях. Используйте pattern функция для вычисления направленности прямоугольного массива.

[Directivity] = pattern(ra,70e6,0,90)

Directivity = -39.2495

Вычисление полей EH массива

Используйте EHfields функция для вычисления полей EH прямоугольного массива. Поля EH являются компонентами x, y и z электрического и магнитного полей массива. Эти компоненты измеряются на определенной частоте и в заданных точках пространства.

[E,H] = EHfields(ra,70e6,[0;0;1])

E = 3×1 complex

   0.0000 + 0.0000i
   0.0009 + 0.0015i
  -1.3393 - 0.0711i

H = 3×1 complex
10-5 ×

  -0.1016 - 0.1843i
   0.0000 + 0.0000i
   0.0000 + 0.0000i

Постройте графики различных поляризаций массива

Используйте пару "имя-значение" Поляризации в функции шаблона, чтобы построить график различных поляризационных шаблонов прямоугольного массива. Поляризация - это ориентация электрического поля, или E-поля, массива. Поляризация классифицируется как эллиптическая, линейная или круговая. Этот пример показывает левую круговую поляризацию (LHCP) диаграммы направленности излучения прямоугольного массива.

pattern(ra,70e6,'Polarization','LHCP')

Вычисление ширины луча массива

Используйте beamwidth функция для вычисления ширины луча прямоугольного массива. Лучевая ширина массива является угловой мерой покрытия шаблона. Угол луча измеряется в плоскости, которая содержит направление основного лепестка массива.

[bw,angles] = beamwidth(ra,70e6,0,1:1:360)

bw = 2×1

   44.0000
   44.0000

angles = 2×2

    28    72
   108   152

Вычисление импеданса скана массива

Используйте impedance функция для вычисления и построения графика входного импеданса прямоугольного массива. Активное импеданс, или скан импеданс, является вход импедансом каждого антенного элемента в массив, когда все элементы возбуждены.

impedance(ra,60e6:1e6:70e6)

Можно также просмотреть импеданс всех четырех элементов, изменив количество элементов на графике с 1 до 1:4. См. рисунок.

Вычислите коэффициент отражения массива

Используйте sparameters функция для вычисления S11 значения прямоугольного массива. S11 значение задает коэффициент отражения массива.

S = sparameters(ra,60e6:1e6:70e6,72)

S = 
  sparameters: S-parameters object

       NumPorts: 4
    Frequencies: [11x1 double]
     Parameters: [4x4x11 double]
      Impedance: 72

  rfparam(obj,i,j) returns S-parameter Sij

rfplot(S)

Вычисление возвратных потерь массива

Используйте returnLoss функция для вычисления и построения графика возвратных потерь прямоугольного массива.

returnLoss(ra,60e6:1e6:70e6,72)

Можно также просмотреть возврат потерь всех четырех элементов путем изменения количества элементов на графике с 1 до 1:4. См. рисунок.

Вычисление заряда и распределения тока массива

Используйте charge и current функции для вычисления заряда и распределения тока на прямоугольной поверхности массива.

charge(ra,70e6)

figure
current(ra,70e6)

Вычислите коэффициент корреляции массива

Используйте correlation для вычисления коэффициента корреляции прямоугольного массива. Коэффициент корреляции является отношением между входящими сигналами в портах антенны в массиве.

correlation(ra,60e6:1e6:70e6,1,2)

Изменение размера массива и визуализация размещения

Используйте свойство 'Size' прямоугольного массива, чтобы изменить его на 16-элементный дипольный массив.

ra.Size = [4 4];
show(ra)

Измените интервал между элементами массива на неоднородный

Используйте свойства ' RowSpacing ' и ' ColumnSpacing ' прямоугольного массива, чтобы изменить интервал между антенными элементами.

ra.RowSpacing = [ 1.1 2 1.2];
ra.ColumnSpacing =[0.5 1.4 2]

ra = 
  rectangularArray with properties:

           Element: [1x1 dipole]
              Size: [4 4]
        RowSpacing: [1.1000 2 1.2000]
     ColumnSpacing: [0.5000 1.4000 2]
           Lattice: 'Rectangular'
    AmplitudeTaper: 1
        PhaseShift: 0
              Tilt: 0
          TiltAxis: [1 0 0]

show(ra)

Ссылки

[1] Balanis, C.A. "Antenna Theory. Анализ и проект ", стр. 514, Уайли, Нью-Йорк, 3-е издание, 2005.