Коммутируемый Массив луча с матрицей Батлера
Этот пример показывает массив переключаемого луча из 4 резонансных диполей. Переключение луча осуществляется с помощью матрицы Батлера 4 X 4. Эффект переключения луча показан путем наблюдения выходов 4 приемных антенн, которые помещены в дальнем поле массива под приблизительными азимутальными углами, соответствующими peaks луча. Эффект взаимной связи между элементами массива на стороне передачи учитывается с использованием S-параметров.
Этот пример требует следующих продуктов:
RF Blockset
Описание системы
Система состоит из следующих подсистем
Источник сигнала и переключатель портов
Матрица Батлера 4 X 4, реализованная с использованием направленных соединителей и фаз
Модель связи Array для захвата взаимной связи между линейным массивом диполей
Модель передаточной функции канала между линейным массивом и приемными антеннами в дальнем поле
model = 'AtxSwitchedBeamArrayWithButlerMatrixModel';
open_system(model);
Батлерная матрица
Матрица Батлера является типом аналоговой сети формирования луча, которая может быть построена из чисто пассивных устройств, таких как направленные соединители и фазы. Количество входа и выхода портов в матрице Батлера равно. Порты выхода соединяются непосредственно с каждым антенным элементом. В зависимости от порта входа, который возбуждается, сигналы на портах выхода сдвигаются по фазе так, что луч переключается в направлении.
open_system([model '/Butler Matrix'], 'force');
Модель взаимной связи решетки, выход канала и приемной антенны
Передающая сторона содержит 4 элементы линейный массив резонансных диполей, разнесенных на половину длины волны. В дальнем поле этого массива размещены 4 приемные антенны, резонансные диполи. Эти 4 диполя помещены в азимутальную плоскость в 15 степенях, 45 степенях, 315 степенях и 345 степенях. Местоположения соответствуют ожидаемым достигать максимума луча с выхода коммутируемого массива луча. Ответ на каждом из этих приемных элементов антенны дальнего поля вычисляется как суперпозиция вкладов от каждого антенного элемента в передающем массиве с 4 элементами. Канал принят свободным пространством. Чтобы захватить взаимодействия на стороне передачи и передаточную функцию от передающей до приемной антенн, мы вычисляем общие параметры рассеяния для системы приема и передачи. Это осуществляется с помощью conformalArray в Antenna Toolbox. Получившаяся 8-портовая матрица S-параметра загружается в блок S-параметров в RF Blockset. Первые 4 порта соответствуют антенным элементам передающей стороны, а порты 5-8 принадлежат отдельным приемным антеннам в дальнем поле.
open_system([model '/Tx-Rx Array Coupling Model'], 'force');
Запуск симуляции
В симуляции переключите порт входа, который управляется сигналом, используя генератор повторяющейся лестничной последовательности. Каждый порт возбуждается в течение 0,1 мс. В зависимости от порта, который возбуждается, основные лучи массива переключаются в направлении. Это видно на уровнях выходного сигнала в каждой приемной антенне. За блок времени 0,1 мс 1 из 4 принятых сигналов доминирует над оставшимися тремя, указывая на эффект формирования луча.
sim(model)
bdclose(model);
clear model;