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.