В этом примере показано, как Гауссова антенна может аппроксимировать диаграмму направленности спиральной антенны. Спиральные антенны известны своим широкополосным поведением и часто используются в коммуникации на широкой полосе частот. Гауссово приближение антенны широко используется в литературе.
Создайте спиральную антенну с помощью Antenna Toolbox™. Антенна находится в y-z плоскости и имеет внутренние и внешние радиусы 0,65 мм и 40 мм, соответственно.
se = spiralArchimedean( ... InnerRadius=0.65e-3,OuterRadius=40e-3, ... Tilt=90,TiltAxis="y"); show(se)
Вычислите диаграмму направленности для спиральной антенны на рабочей частоте 4 ГГц. Укажите диапазон углов азимута от-90 ° до 90 ° и нулевого вертикального изменения. Нормируйте шаблон так, чтобы его максимальное значение составило 0 дБ.
fc = 4e9; az = -90:0.5:90; sePattern = pattern(se,fc,az,0, ... CoordinateSystem="rectangular",Type="powerdb"); sePatternNorm = sePattern - max(sePattern);
Используйте Phased Array System Toolbox™, чтобы создать Гауссов элемент с той же шириной луча как спиральная антенна. Вычислите его диаграмму направленности, которая нормирована на конструкцию.
seBw = beamwidth(se,fc,az,0); ge = phased.GaussianAntennaElement(Beamwidth=seBw); gePattern = pattern(ge,fc,az,0, ... CoordinateSystem="rectangular",Type="powerdb");
Найдите самый маленький положительный угол азимута, под которым шаблоны отличаются приблизительно на 3 дБ.
idx = find((abs(sePatternNorm.' - gePattern) >= 3) & (az' >= 0),1); az3dB = az(idx);
Постройте шаблоны для спиральных и Гауссовых антенн. Наложите точки на 3 дБ. Гауссов шаблон антенны совпадает со спиральным шаблоном антенны хорошо приблизительно до 75 градусов и таким образом может использоваться в качестве превосходного приближения спиральной антенны.
plot(az,sePatternNorm,az,gePattern) xline([-az3dB az3dB],'--') xlabel("Azimuth Angle, az (degrees)") ylabel("Power (dB)") legend("Spiral","Gaussian","3-dB Point")
phased.GaussianAntennaElement | spiralArchimedean (Antenna Toolbox)
