Этот пример демонстрирует, как создать и проанализировать 6-элементный линейный массив полуволновых диполей с помощью приложения Antenna Array Designer в Antenna Toolbox(TM). Проект и анализ выполняются в 2.1GHz
Чтобы открыть приложение, в командной строке MATLAB введите: Команда открывает пустое полотно.
antennaArrayDesigner
В пустом холсте нажмите кнопку Создать. В КОЛЛЕКЦИИ МАССИВОВ выберите Линейный массив.
Установите значение Design Frequency равным 2.1GHz. Установите значение «Количество элементов» равным 6.
Чтобы проанализировать эту антенную решетку, нажмите Принять.
Наблюдайте геометрию массива и геометрию диполя в 2.1GHz на вкладках рисунка Array и Размещение.
На панели инструментов в разделе PATTERN нажмите кнопку 3D Pattern, чтобы визуализировать шаблон для линейного массива с проектом частотой.
Массив имеет пиковую направленность 11 дБи с максимальным лучом, направленным на азимут 90 степеней.
На панели инструментов в разделе ВХОДА нажатия кнопки на значке Settings (
Settings), чтобы изменить значения азимута и повышения области значений. Измените диапазон Области значений Az и El на 0: 0,5: 180. Нажмите «ОК».
В разделе PATTERN щелкните на элементах AZ Pattern и EL Pattern, чтобы просмотреть azimuth и шаблоны повышения линейного массива. Наблюдайте азимут и область значений повышений.
Щелкните на вкладке AZ Pattern в конструкторе. Щелкните правой нажатие кнопки по полярному графику. Выберите Antenna Metrics на вкладке Measurements контекстного меню.
Половинная ширина луча равна 18degree, и уровень бокового колеса 12.4dB.
Свойство фазового сдвига массива позволяет направить максимальный луч на определенный угол. Наведите направление луча на азимут 80 степеней.
Метод phaseShift Antenna Toolbox может использоваться, чтобы вычислить прогрессивный сдвиг фазы, необходимый для направления луча к азимуту 80 степеней.
Значения для сдвига фазы получаются следующим образом
linArray = design(linearArray('NumElements',6),2.1e9);
ps = phaseShift(linArray,2.1e9,[80 0])';В панели свойств в разделе Geometry - linearArray измените свойство PhaseShift на [78.1417 46.8850 15.6283 344.3717 313.1150 281.8583].
Нажмите Применить. Весь анализ обновляется с учетом изменений в строении массива. Нажмите на AZ Шаблона графика tab, чтобы увидеть максимальную балку, которая теперь находится на 80 степени азимута.
На панели инструментов в разделе COUPLING нажмите Impedance, чтобы построить график импеданса каждого элемента. Измените поле редактирования Element, чтобы построить график импеданса другого элемента.
Импеданс ссылки по умолчанию для S-параметров - 50 Ом. Чтобы изменить это значение, нажмите кнопку Settings в разделе INPUT на панели инструментов. Измените значение параметра «Базовый импеданс (Z0)» на 75 Ом и нажмите «ОК».
Щелкните S-Parameter, в разделе COUPLING, чтобы построить график для 6-портовых S-параметров массива.
На панели инструментов в разделе COUPLING нажмите на Correlation. Во всплывающем окне Element Selection щелкните 1 и 6, чтобы выбрать элемент 1 и элемент массива.
Нажмите кнопку ОК.
Чтобы визуализировать свойства излучения отдельного элемента в массиве, щелкните на Embedded Element в разделе PATTERN на панели инструментов. Нажмите на 3D Pattern. Откроется окно Element Selection, которое позволяет выбрать элемент из массива.
Выберите элемент 3, чтобы визуализировать его 3D диаграмму направленности излучения. Нажмите OK. Отображается новый рисунок с именем Element Pattern
Нажмите на AZ Pattern и выберите элемент 5. Точно так же щелкните на элементе EL Pattern и выберите элемент 2.
Нажмите кнопку Экспорт стрелу а затем нажмите Экспорт в рабочую область. В окне Экспортировать в рабочую область задайте имя для созданного массива. Щелкните на переменной в рабочей области, чтобы просмотреть свойства антенной решетки.
Еще раз нажмите кнопку «Экспорт» стрелы а затем нажмите кнопку Экспорта, чтобы создать скрипт для просмотра линейного массива и анализа в формате скрипта MATLAB. Скрипт имеет два раздела: Свойства Array и Анализ массив.
Моделирование и анализ антенной решетки | Оптимизация элементов антенной решетки с помощью приложения Antenna Array Designer