Подрешетки в большом конечном массиве для гибридного формирования луча

Параметры массива

Выберите количество элементов, частоту операции и азимут и угол возвышения, чтобы управлять основным лучом массива.

N = 11;  
fc = 28e9;
az = 30;
el = 20;

Найдите сдвиги фазы для управления азимутом

Спроектируйте линейный массив на желаемой частоте. Элементом по умолчанию является dipole. Найдите сдвиги фазы, которые будут применяться к каждому элементу линейного массива для управления основным лучом в азимутальном направлении. Обратите внимание на то, что расстояние разделения выбирают равным половине длины волны, чтобы гарантировать отсутствие лепестков решетки.

l = design(linearArray,fc);
elem = l.Element;
elem.Tilt = 90;
l.NumElements = N;
figure
show(l)

Figure contains an axes. The axes with title linearArray of dipole antennas contains 33 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

ps_az = phaseShift(l,fc,[az;0]);

Найдите сдвиги фазы для управления повышением

Вычислите сдвиги фазы для рулевого управления по повышению. Для этого мы изменяем геометрию нашего начального линейного массива для строения эшелона вдоль z.

elem.Tilt = 90;
elem.TiltAxis = [0 1 0];
l.Tilt = 90;
l.TiltAxis = [0 1 0];
l.ElementSpacing = 1.05*(elem.Length) ;
figure
show(l)

Figure contains an axes. The axes with title linearArray of dipole antennas contains 33 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

ps_el = phaseShift(l,fc,[0;el]);

Создайте подрешетки

Создайте N x N прямоугольный массив, содержащую N, 1 X N линейных массивов, сложенных вдоль положительного и отрицательного z-направлений.

l.Tilt = 0;
elem.Tilt = 0;
l.PhaseShift = ps_az;
c = conformalArray;
zposn = fliplr((-N+1)/2:1:(N-1)/2);
for i = 1:N
   c.Element{i} = l;
   c.ElementPosition(i,:) = [0,0,zposn(i)*l.ElementSpacing];
end
figure
show(c)

Figure contains an axes. The axes with title conformalArray of antennas contains 363 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Присвоение фазовой шкалы и шаблона графика

Присвойте уровень подрешетки фазы сдвигов и вычислите шаблон

c.PhaseShift = ps_el;
figure
pattern(c,fc);

Figure contains an axes and other objects of type uicontrol. The axes contains 363 objects of type patch, surface.

figure
patternElevation(c,fc,az);

Figure contains an object of type uicontainer.

Обратите внимание, что фактическое положение пика отличается от теоретического, вычисленного из-за взаимной связи

Массив с большой рефлекторной подложкой

Использование возможности установленной антенны позволяет провести первоначальный приблизительный анализ антенной решетки путем включения большой структуры в ее окрестности. В данном примере обеспечивают файл STL большого металлического отражателя, расположенного на четверть длины волны от массива. Анализ обрабатывает массив с помощью полноволнового подхода Method of Moments (MoM), и большой отражатель обрабатывается с помощью приближения Physical Optics (PO).

lambda = physconst('lightspeed')/fc;
ref_offset = lambda/4;
p = platform;
p.FileName = 'GroundPlane.stl';
p.Units = 'm';
p.Tilt = 90;
f = installedAntenna;
f.Platform = p;
f.Element = c.Element;
f.ElementPosition = c.ElementPosition;
f.ElementPosition(:,2) = ref_offset;
f.FeedPhase = ps_el;
figure
show(f)

Figure contains 2 axes and another object of type uicontrol. Axes 1 contains 23 objects of type patch, surface. Axes 2 with title Installed antenna contains 375 objects of type patch, surface, text. These objects represent PEC, feed, platform.

Аппроксимация шаблона массива

figure
pattern(f,fc)

Figure contains an axes and other objects of type uicontrol. The axes contains 375 objects of type patch, surface, text. This object represents platform.

См. также