二维正交切片辐射图的三维重建

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这个例子展示了如何使用patternFromSlices函数重建3D辐射模式。三维辐射图是天线分析、表征、设计、规划和应用的重要工具。本例将展示从2个正交切片重建3-D辐射。本文将讨论全向和定向天线的模式重构问题。

全向天线

定义一个全向天线，例如具有特定频率和所需仰角和方位角的偶极子。

蚂蚁=偶极子;频率= 70e6;Ele = -90:5:90;Azi = -180:1:180;

生成正交的二维切片。

使用patternElevation函数沿垂直方向切片。这里我们也可以给出其他的二维图形数据。

vertSlice = patternElevation(蚂蚁，频率，0，“高度”、避署);Theta = 90 - ele;

两个正交的切片也可以可视化。

图;patternElevation (ant,频率,0,“高度”、避署);图;patternAzimuth (ant,频率,0,“方位”, azi);

三维辐射图重建

对于全向天线，我们可以单独使用vertSlice重建三维模式。当只提供仰角图数据时，函数假设天线的全向性，并以z轴为对称轴(即方位对称)。

patternFromSlices (vertSliceθ);

对于上述情况，也可以使用vertSlice和horizonslice数据点进行重建。重建的模式不会改变。因此，对于任何全向天线，可以用沿theta方向的正交切片中足够多的数据点重建三维图。重建后的辐射图与利用模式函数得到的三维辐射图相似。

丢弃数据点

在三维模式重建过程中，当两个数据点在二维平面上跨越360度时，数据点就会被丢弃。由于算法需要在一个平面上最大跨度为360度，在另一个平面上最大跨度为180度，因此多余的数据点被丢弃。

vertSlice = patternElevation(蚂蚁，频率);Theta = 90 - (-180:1:180);

在这种情况下，pat3-D的维数不会等于长度()*长度()thetaout的大小也与维度的大小不同。此外，thetaout数据将显示重构过程中考虑了哪些数据点的值。

[pat3D, thetaout] = patternFromSlices (vertSliceθ);Dim_theta = size(thetaout);disp (dim_theta);

警告:来自背板的theta大于180度的垂直模式切片数据将被丢弃。1 181

由于在两个正交平面上都有足够的数据点来重建三维辐射图，因此数据丢弃不会影响三维辐射图。这一结果将与上述重建的三维辐射图相同。

patternFromSlices (vertSliceθ);

警告:来自背板的theta大于180度的垂直模式切片数据将被丢弃。

定向天线

定义一个定向天线，如螺旋天线，具有特定的频率和仰角和方位角值。

Ant_dir = helix(“倾斜”, 90,“TiltAxis”，[0 10 0]);Freq = 2e9;Ele = -90:5:90;Azi = -180:5:180;

正交二维切片

使用patternElevation函数沿垂直方向切片。

vertSlice = patternElevation(ant_dir,freq,0，“高度”、避署);Theta = 90 - ele;

使用patternAzimuth函数沿水平方向切片。

(ant_dir,freq,0，“方位”, azi);= azi;

两个正交的切片也可以可视化。

图;patternElevation (ant_dir频率0,“高度”、避署);图;patternAzimuth (ant_dir频率0,“方位”, azi);

三维辐射图重建

对于定向天线图，必须同时提供水平和垂直切片，以便精确地重建图。为模式重构实现了两种不同的算法，下面将分别考虑这两种算法。

求和的方法。

“经典”求和算法是默认方法。与定向天线相比，该算法可用于全向天线的近似完美重构。

patternFromSlices (horizSlice vertSliceθ,φ);

CrossWeighted方法。

在该算法中，可以通过改变归一化参数来获得不同的估计方向性/增益的重构图结果

horizSlice patternFromSlices (vertSliceθ,φ,“方法”，“CrossWeighted”);

三维辐射使用模式函数

原来三维辐射模式使用模式功能为螺旋

图;模式(ant_dir、频率);

利用模式函数将上述三维辐射图与重建的三维图进行比较，可以看出三维图的前平面比后平面重建得较好。此外，在这种情况下，用交叉加权法进行重建比求和法更准确。

从制造商读取和可视化天线数据

天线制造商通常提供他们提供的天线的细节，以及辐射图的两个正交切片。模式数据有多种格式。天线工具箱中支持的一种格式是MSI文件格式(扩展金宝app名为. MSI或.pln)。使用msiread函数将数据读入工作区。

[水平，垂直，可选]= msiread(“Test_file_demo.pln”);

如果数据在dBd，则调整到dBi

如果strcmpi (Optional.gain.unitdBd的)水平。幅度=水平。震级+ 2;垂直的。大小=垂直。震级+ 2;结束

可视化垂直和水平增益数据的交互式2-D极坐标图。

图P =极化模式(垂直。海拔,Vertical.Magnitude);P.TitleTop =“MSI行星文件数据”；createLabels (P,“阿兹= 0 #度”);图Pel =极化模式(水平。方位、Horizontal.Magnitude);图像的基本单位。TitleTop =“MSI行星文件数据”；createLabels(图像的基本单位,“el = 0 #度”);

三维辐射图重建

从两个输出结构中提取模式切片星等数据以及方位角和仰角数据。注意，角度数据应该根据phi-theta约定进行调整。方位角映射到，但是仰角调整了90度映射到。

vertSlice = Vertical.Magnitude;theta = 90-Vertical.Elevation;horizonslice = Horizontal.Magnitude;phi =水平方位角;horizSlice patternFromSlices (vertSliceθ,φ,“方法”，“CrossWeighted”);

警告:来自背板的theta大于180度的垂直模式切片数据将被丢弃。

另请参阅

可视化天线覆盖图和通信链路