Создайте антенну Яги-Уда

Создайте антенну Yagi-Uda в строении по умолчанию.

ant = yagiUda;
show(ant);

График диаграммы направленности излучения

Чтобы построить график диаграммы направленности антенны, задайте частоту, на которой нужно построить график данных. Если углы не предусмотрены, принимается азимутальный интервал 5 степеней между -180 и 180 степени и повышение интервал 5 степеней от -90 до 90 степеней соответственно. По умолчанию 3D направленность антенны строится в децибелах.

freq = 300e6;
pattern(ant, freq);

Список в верхнем левом углу окна рисунка содержит дополнительные сведения, такие как минимальные и максимальные значения величины, которая будет нанесена, а также область значений углов, где нанесены данные. В левом нижнем углу расположена вставка антенны. Вращение диаграммы направленности излучения также вращает антенну. Чтобы удалить изображение антенны из графика, снимите флажок «Показать антенну».

Построение графика отдельных компонентов поляризации

По умолчанию шаблон функции строит график общей направленности. Чтобы построить график направленности отдельных компонентов поля отдельно, используйте флаг Поляризации. Доступными опциями являются направленность азимутального электрического поля (H), направленность повышения электрического поля (V), правая круговая поляризация (RHCP) и левая круговая поляризация (LHCP) компонентов электрического поля. Рисунок ниже показывает направленность азимутального компонента электрического поля.

pattern(ant, freq, 'Polarization', 'H');

Графическое изображение 2D шаблонов

Отдельные срезы направленности могут быть построены с помощью полярного или прямоугольного графика, чтобы дать лучшее понимание того, как поле изменяется в различных плоскостях. Рисунок ниже показывает общую направленность в плоскости высоты (2D диаграмма направленности).

pattern(ant, freq, 0, 0:1:360);

Используйте patternAzimuth несколько шаблонов и наложение их на один график. Рисунок ниже показывает три диаграммы направленности излучения под азимутальными углами 0, 30 и 60 градусов.

patternAzimuth(ant, freq, [0 30 60]);

Чтобы построить шаблоны с фиксированными углами возвышения, используйте function patternElevation.

Направленность на прямоугольном графике

The pattern функция также позволяет нам визуализировать шаблоны с помощью прямоугольного графика. Это можно сделать, изменив флаг CoordinateSystem, как показано ниже. По умолчанию флаг установлен на полярный. Измените его на прямоугольный, чтобы визуализировать данные в прямоугольной системе координат.

pattern(ant, freq, 0:1:360, 30, 'CoordinateSystem', 'rectangular');

Постройте график результатов на нескольких частотах

Чтобы построить шаблоны на нескольких частотах на том же графике, используйте функцию pattern с флагом PlotStyle, позволяющим выбирать между стилем графического изображения Overlay или Waterfall. Функция важна для анализа антенн с большой пропускной способностью. Для отображения графика водопада необходимо установить флаг PlotStyle равным водопаду. Значение по умолчанию этого флага является overlay.

pattern(ant, [300e6 400e6], 0, 1:1:360, 'PlotStyle', 'waterfall',       ...
    'CoordinateSystem', 'rectangular');

График U-V

Третья опция флага CoordinateSystem - uv. При этом данные поля будут отображены в системе координат u-v. Функциональность в основном полезна для антенных решеток, чтобы визуализировать лепестки массива.

pattern(ant, freq, 'CoordinateSystem', 'uv');

Построение графика электрического поля и степени

Функция шаблона также позволяет нам построить график линейных диаграмм направленности по напряжённости поля. Различные величины поля могут быть нанесены на график путем изменения флага Type. По умолчанию это значение устанавливается на directivity. Он может быть установлен на eild, чтобы построить величину электрического поля. Рисунок ниже показывает нормированную амплитуду электрического поля.

pattern(ant, freq, 'Type', 'efield', 'Normalize', true);

Ширина луча

Основной луч является областью максимального излучения. В данном случае основная балка расположена вдоль оси Z. Полуэнергетическая лучевая ширина (HPBW) является угловым разделением, при котором величина диаграммы направленности излучения уменьшается на 50% (или -3dB) от пика основного луча. Для примера мы хотим измерить ширину основного луча в плоскости повышения. HPBW может быть рассчитана как показано ниже

[bw, angles] = beamwidth(ant, freq, 0, 1:1:360)

bw = 52.0000

angles = 1×2

    64   116

Ширина луча вычисляется на одной частоте и в заданной плоскости путем выбора соответствующих значений азимута или углов возвышения. Мы наблюдаем, что ширина главного луча составляет 52 степени; балка расположена между 64 степенями и 116 степенями в плоскости повышения.

Ссылки

[1] C. A. Balanis, 'Antenna Theory. Analysis and Design, 'p. 514, Wiley, New York, 3rd Edition, 2005.