Всенаправленная антенна

Задайте всенаправленную антенну, такую как диполь с определенной частотой и требуемым вертикальным изменением и углом азимута.

ant = dipole; freq = 70e6;
ele = -90:5:90;
azi = -180:1:180;

Сгенерируйте ортогональные 2D срезы.

Срез приезжает вертикальное направление с помощью patternElevation функцию. Здесь мы можем дать другие 2D данные о шаблоне также.

vertSlice = patternElevation(ant,freq,0,'Elevation',ele);
theta = 90 - ele;

Два ортогональных среза могут также визуализироваться.

figure;
patternElevation(ant,freq,0,'Elevation',ele);
figure;
patternAzimuth(ant,freq,0,'Azimuth',azi);

Реконструкция 3-D диаграммы направленности

Для всенаправленной антенны мы можем восстановить 3-D шаблон с помощью vertSlice один. Когда только данные о шаблоне вертикального изменения обеспечиваются, функция принимает omnidirectionality антенны с симметрией об оси z (i.e., азимутальная симметрия).

patternFromSlices(vertSlice,theta);

Реконструкция с помощью обоих vertSlice & horizSlice точки данных может также быть сделана для вышеупомянутого случая. Восстановленный шаблон не будет варьироваться. Таким образом для любой всенаправленной антенны 3-D шаблон может быть восстановлен с достаточными точками данных от ортогональных срезов вдоль направления theta. Восстановленная диаграмма направленности похожа на 3-D диаграмму направленности, которая может быть получена с помощью функции шаблона.

Отбрасывание точек данных

Отбрасывание точек данных во время реконструкции 3-D шаблона происходит, когда обе точки данных охватывают через 360 градусов в области 2D плоскости. Начиная с алгоритма нуждаются в максимальном промежутке 360 степеней в области одной плоскости и промежутке 180 степеней в области другой плоскости, дополнительные точки данных отбрасываются.

vertSlice = patternElevation(ant,freq);
theta = 90 - (-180:1:180);

Размерность pat3-D не будет равна длине (phi) *length (theta) в этом случае. Размер thetaout также варьируется от той из размерности theta. Кроме того, thetaout данные покажет значения, для которых точки данных были рассмотрены во время реконструкции.

[pat3D,thetaout]=patternFromSlices(vertSlice,theta);
dim_theta = size(thetaout);
disp(dim_theta);

     1   181

3-D диаграмма направленности не будет затронута данными, отбрасывая, поскольку будет достаточно точек данных вдоль обоих ортогональная плоскость для реконструкции 3-D шаблона. Этот результат совпадет с результатом вышеупомянутой восстановленной 3-D диаграммы направленности.

patternFromSlices(vertSlice,theta);

Направленная антенна

Задайте направленную антенну, такую как спираль с определенной частотой и значениями для углов азимута и вертикального изменения.

ant_dir = helix('Tilt',90,'TiltAxis',[0 1 0]); freq = 2e9;
ele = -90:5:90;
azi = -180:5:180;

Ортогональные 2D срезы

Срез вдоль вертикального направления с помощью patternElevation функцию.

vertSlice = patternElevation(ant_dir,freq,0,'Elevation',ele);
theta = 90 - ele;

Срез вдоль горизонтального направления с помощью patternAzimuth функцию.

horizSlice = patternAzimuth(ant_dir,freq,0,'Azimuth',azi);
phi = azi ;

Два ортогональных среза могут также визуализироваться.

figure;
patternElevation(ant_dir,freq,0,'Elevation',ele);
figure;
patternAzimuth(ant_dir,freq,0,'Azimuth',azi);

Реконструкция 3-D диаграммы направленности

Для направленного шаблона антенны и горизонтальный и вертикальный срез должен быть обеспечен для точной реконструкции шаблона. Два отдельных алгоритма реализованы для реконструкции шаблона и рассмотрят обоих ниже.

Подведение итогов метода.

"Классический" алгоритм подведения итогов является методом по умолчанию. Этот алгоритм может использоваться для почти совершенной реконструкции всенаправленных антенн, чем для направленной антенны.

patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi);

Метод CrossWeighted.

В этом алгоритме параметр нормализации может быть изменен, чтобы получить различные результаты для восстановленного шаблона о предполагаемой направленности/усилении

patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi,'Method','CrossWeighted');

3-D излучение Используя функцию шаблона

Первоначально 3-D диаграмма направленности с помощью шаблона функционирует для спирали

figure;
pattern(ant_dir,freq);

От сравнения вышеупомянутой 3-D диаграммы направленности с помощью шаблона функционируют и восстановленный 3-D шаблон, ясно, что передняя плоскость 3-D шаблона восстановлена хорошо по сравнению с объединительной платой его. Кроме того, когда реконструкция, сделанная с помощью метода CrossWeighted, более точна затем метод подведения итогов для этого случая.

Считайте и визуализируйте данные об антенне от производителя

Производители антенны обычно предоставляют подробную информацию антенн, которые они предоставляют вместе с двумя ортогональными срезами диаграммы направленности. Данные о шаблоне доступны во множестве форматов. Один такой формат, который поддерживается в Antenna Toolbox, является форматом файла MSI (расширение .msi или .pln). Используйте функцию msiread, чтобы считать данные в рабочую область.

[Horizontal,Vertical,Optional] = msiread('Test_file_demo.pln');

Настройте К dBi, если данные находятся в dBd

if strcmpi(Optional.gain.unit,'dBd')
    Horizontal.Magnitude = Horizontal.Magnitude + 2;
    Vertical.Magnitude = Vertical.Magnitude + 2;
end

Визуализируйте вертикальные и горизонтальные данные об усилении в интерактивном 2D полярном графике.

figure
P = polarpattern(Vertical.Elevation, Vertical.Magnitude);
P.TitleTop = 'MSI Planet file data';
createLabels(P,'az=0#deg');
figure
Pel = polarpattern(Horizontal.Azimuth, Horizontal.Magnitude);
Pel.TitleTop = 'MSI Planet file data';
createLabels(Pel,'el=0#deg');

Реконструкция 3-D диаграммы направленности

Извлеките данные о величине среза шаблона из этих двух структур output, а также данные об угле возвышения и азимута. Обратите внимание на то, что угловые данные должны быть настроены для соглашения phi-theta. Углы азимута сопоставляют с phi, но угол возвышения настроен 90 градусами, чтобы сопоставить с theta.

vertSlice = Vertical.Magnitude;
theta = 90-Vertical.Elevation;
horizSlice = Horizontal.Magnitude;
phi = Horizontal.Azimuth;
patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi,'Method','CrossWeighted');