Когда вы хотите явно изучить эффекты поляризации в радаре или системе связи, необходимо задать антенну, которая может генерировать поляризованное излучение. Одной из таких антенн является короткодипольная антенна, созданная при помощи phased.ShortDipoleAntennaElement.
Самой простой поляризованной антенной является дипольная антенна, которая состоит из разделенной длины провода, соединенного посередине с коаксиальным кабелем. Самый простой диполь с математической точки зрения является Hertzian диполем, в котором длина провода намного короче длины волны. Схема короткой дипольной антенны L длины появляется на следующем рисунке. Эта антенна питается коаксиальной подачей, которая разделяется на два провода одинаковой длины L/2. Ток, I, перемещается вдоль оси z и принимается одинаковым во всех точках провода.
Электрическое поле в дальнем поле имеет вид
Следующий пример вычисляет вертикальную и горизонтальную составляющие поляризации поля. Вертикальный компонент является функцией угла возвышения и аксиально симметрична. Горизонтальный компонент исчезает повсюду.
Вычислите вертикальную и горизонтальную составляющие поляризации поля, созданные короткодипольной антенной, ориентированной вдоль z-направления. Постройте график компонентов как функцию угла высоты от 0 ° до 360 °.
Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздней версии. Если вы используете более ранний релиз, замените каждый вызов функции на эквивалентный step синтаксис. Для примера замените myObject(x) с step(myObject,x).
Создайте phased.ShortDipoleAntennaElement Системные object™.
antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement(... 'FrequencyRange',[1,2]*1e9,'AxisDirection','Z');
Вычислите ответ антенны. Потому что аргумент угла возвышения в antenna ограничивается ± 90 °, вычисляет отклики для 0 ° азимута, а затем для 180 ° азимута. Объедините две характеристики на графике. Рабочая частота антенны - 1,5 ГГц.
el = [-90:90]; az = zeros(size(el)); fc = 1.5e9; resp = antenna(fc,[az;el]); az = 180.0*ones(size(el)); resp1 = antenna(fc,[az;el]);
Наложите ответы на том же рисунке.
figure(1) subplot(121) polar(el*pi/180.0,abs(resp.V.'),'b') hold on polar((el+180)*pi/180.0,abs(resp1.V.'),'b') str = sprintf('%s\n%s','Vertical Polarization','vs Elevation Angle'); title(str) hold off subplot(122) polar(el*pi/180.0,abs(resp.H.'),'b') hold on polar((el+180)*pi/180.0,abs(resp1.H.'),'b') str = sprintf('%s\n%s','Horizontal Polarization','vs Elevation Angle'); title(str) hold off
График показывает, что горизонтальный компонент исчезает, как и ожидалось.