Коммутируемый массив луча с матрицей дворецкого

Этот пример показывает коммутируемый массив луча 4 резонирующих диполей. Переключение луча выполняется при помощи 4 X 4 матрицы Батлера. Эффект переключения луча показывают путем наблюдения выходных сигналов 4 приемных антенн, которые помещаются в далекое поле массива под аппроксимированными азимутальными углами, соответствующими peaks луча. Эффект взаимной связи между элементами массива на стороне передачи считается для использования S-параметров.

Этот пример требует следующих продуктов:

  • RF Blockset

Системное описание

Система включает следующие подсистемы

  • Источник Сигнала и переключатель порта

  • 4 X 4 матрицы Батлера, реализованные с помощью направленных разветвителей и фазовращателей

  • Модель связи массивов, чтобы получить взаимную связь между дипольной линейной матрицей

  • Модель передаточной функции канала между линейной матрицей и приемными антеннами в далеком поле

model = 'AtxSwitchedBeamArrayWithButlerMatrixModel';
open_system(model);

Матрица дворецкого

Матрица Батлера является типом аналога beamforming сеть, которая может быть создана из чисто пассивных устройств как направленные разветвители и фазовращатели. Количество портов ввода и вывода в матрице Батлера равно. Выходные порты соединяются непосредственно с каждым антенным элементом. В зависимости от входного порта, который взволнован, сигналы на выходных портах переключены фазой таким образом, что луч переключается в направление.

open_system([model '/Butler Matrix'], 'force');

Массив взаимная модель связи, канал и приемная антенна Выход

Сторона передачи включает 4 линейных матрицы элемента распределенной полудлины волны резонирующих диполей независимо. Существует 4 приемных антенны, резонирующие диполи, помещенные в далекое поле этого массива. Эти 4 диполя помещаются в азимутальную плоскость в 15 градусах, 45 градусах, 315 градусах и 345 градусах. Местоположения соответствуют ожидаемому peaks луча от коммутируемого массива луча выход. Ответ в каждом из этих элементов приемной антенны далекого поля вычисляется как суперпозиция вкладов от каждого антенного элемента в массиве передачи с 4 элементами. Канал принят, чтобы быть свободным пространством. Чтобы получить взаимодействия на стороне передачи и передаточной функции от передачи, чтобы получить антенны, мы вычисляем полные параметры рассеивания для передачи - получают систему. Это сделано при помощи conformalArray в Antenna Toolbox. Получившаяся матрица S-параметра с 8 портами загружается в блок S-параметров в RF Blockset. Первые 4 порта соответствуют антенным элементам стороны передачи, и порты 5-8 принадлежат отдельным приемным антеннам в далеком поле.

open_system([model '/Tx-Rx Array Coupling Model'], 'force');

Запустите симуляцию

В симуляции переключите входной порт, который управляется с сигналом при помощи повторяющегося генератора последовательности лестницы. Каждый порт взволнован для 0,1 мс. В зависимости от порта, который входит в азарт, массив основной переключатель лучей в направлении. Это видно на уровнях выходного сигнала в каждой приемной антенне. В блоке на 0,1 мс времени, 1 из 4 полученных сигналов доминирует над остающимися тремя указаниями на эффект beamforming.

sim(model)

bdclose(model);
clear model;

Смотрите также