Антенна Sinc как приближение для диаграммы направленности массивов

В этом примере показано, как sinc антенный элемент может аппроксимировать диаграмму направленности массива.

Создайте 5 2 прямоугольный массив изотропных элементов, спроектированных, чтобы работать на рабочей частоте 3 ГГц. Укажите элемент, располагающий с интервалами равный половине длины волны.

fc = 3e9;
lambda = freq2wavelen(fc);
array = phased.URA('ElementSpacing',lambda/2,'Size',[5 2]);

Вычислите диаграмму направленности массива. Укажите диапазон углов азимута от-90 ° до 90 ° и нулевого вертикального изменения. Постройте ненормированный шаблон азимута в полярных координатах.

az = -90:0.5:90;

recopts = {'CoordinateSystem','rectangular','Type','powerdb'};
polopts = {'CoordinateSystem','polar','Type','powerdb'};

arrayPatternAz = pattern(array,fc,az,0,recopts{:});

pattern(array,fc,az,0,polopts{:})

Нормируйте шаблон так, чтобы его максимальное значение составило 0 дБ. Вычислите ширину луча азимута.

arrayPatternAzNorm = arrayPatternAz - max(arrayPatternAz);
arrayAzBw = beamwidth(array,fc);

Вычислите излучение для области значений углов возвышения от-90 ° до 90 ° и нулевого азимута. Нормируйте шаблон и вычислите ширину луча. Постройте ненормированный шаблон вертикального изменения в полярных координатах.

el = -90:0.5:90;

arrayPatternEl = pattern(array,fc,0,el,recopts{:});

arrayPatternElNorm = arrayPatternEl - max(arrayPatternEl);
arrayElBw = beamwidth(array,fc,'Cut','Elevation');

pattern(array,fc,0,el,polopts{:})

Создайте sinc антенный элемент с той же шириной луча как массив. Вычислите шаблоны вертикального изменения и азимут. Шаблоны нормированы на конструкцию.

se = phased.SincAntennaElement('Beamwidth',[arrayAzBw arrayElBw]);

sePatternAz = pattern(se,fc,az,0,recopts{:});
sePatternEl = pattern(se,fc,0,el,recopts{:});

Найдите самый маленький положительный угол азимута, под которым шаблоны отличаются приблизительно на 3 дБ. Постройте шаблоны азимута в прямоугольных координатах. Наложите точки на 3 дБ. sinc шаблон азимута совпадает с шаблоном азимута массивов хорошо приблизительно до 60 градусов.

idxAz = find((abs(arrayPatternAzNorm - sePatternAz) >= 3) & (az' >= 0),1);
az3dB = az(idxAz);

figure
plot(az,arrayPatternAzNorm,az,sePatternAz)
xline([-az3dB az3dB],'--')

title("Az Cut: Normalized Array and Sinc Antenna Patterns")
xlabel("Azimuth Angle, az (degrees)")
ylabel("Power (dB)")
legend("Array","Sinc","3-dB Point",Location="south")
ylim([-50 0])

Figure contains an axes object. The axes object with title Az Cut: Normalized Array and Sinc Antenna Patterns contains 4 objects of type line, constantline. These objects represent Array, Sinc, 3-dB Point.

Повторите процесс для шаблонов вертикального изменения. sinc шаблон является хорошим приближением приблизительно до 20 градусов.

idxEl = find((abs(arrayPatternElNorm - sePatternEl) >= 3) & (el' >= 0),1);
el3dB = el(idxEl);

plot(el,arrayPatternElNorm,az,sePatternEl)
xline([-el3dB el3dB],'--')

title("El Cut: Normalized Array and Sinc Antenna Patterns")
xlabel("Elevation Angle, el (degrees)")
ylabel("Power (dB)")
legend("Array","Sinc","3-dB Point")
ylim([-50 0])

Figure contains an axes object. The axes object with title El Cut: Normalized Array and Sinc Antenna Patterns contains 4 objects of type line, constantline. These objects represent Array, Sinc, 3-dB Point.

Смотрите также

|

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте