天线阵列设计
设计、可视化和分析数组
描述
的阵列设计应用程序可以让您交互式地设计、可视化和分析天线工具箱™库中的阵列。
使用这个应用程序，你可以:
显示定义元素间距的不同数组配置和布局。
比较不同的数组类型和响应。
选择阵列配置，以满足特定的窥视增益，方向性，所需的覆盖范围，模式，端口参数。
改变元素之间的间距，看看对数组性能的影响。
想象一下在端口和远场相互耦合的效果。
在给定的约束条件下，使用SADEA或代理优化方法优化各种分析结果的数组。
请注意
使用并行计算为
SADEA优化器，您需要并行计算工具箱™。
要使用代理优化算法，您需要全局优化工具箱．
打开天线阵列设计器应用程序
MATLAB®工具条:在应用程序选项卡,在信号处理与通信，点击应用程序图标。
MATLAB命令提示符:输入
antennaArrayDesigner．
例子
天线阵列设计器画布
天线阵列设计器应用程序打开一个新的空白画布。
选择并可视化一个数组
点击
在画布工具条中选择要分析的数组类型。
默认是带有偶极天线的矩形阵列。
使用工具条，您可以选择不同类型的阵列布局、天线和支持结构。
还可以指定设计频率天线或阵列的。设置此值可使单个阵列元素在指定频率下共振，并将元素放置在阵列中的最佳位置以避免干扰。
点击接受分析阵列特性。
画廊
您可以选择数组类型从数组画廊，你可以从不同的天线选择天线画廊．
您可以选择不同类型的天线天线画廊．
You can also choose different types of backing structures for your antenna array elements from the背景结构画廊．
分析数组
点击之后接受在设计上，可以指定频率范围在输入窗格中。的对应按钮绘制阵列的阻抗、相关或s参数耦合窗格。
您可以可视化3-D模式、AZ模式或EL模式控件中相应按钮的完整数组或嵌入元素的模式窗格。还可以在单个元件上添加电介质衬底，或者使用属性窗格。
使用属性手动更改数组或其各个元素的属性。
使用出口在MATLAB工作区或MATLAB脚本中查看数组。
优化的数组
点击优化打开天线阵列设计器应用程序的优化器画布。
使用目标函数以优选数组为主要目标
使用设计变量输入变量。然后，优化器根据下界和上界更改变量。
使用约束在天线上限制一个所需的分析函数值。
使用优化器进行选择SADEA或代理选择．
注意:要使用代理优化算法，您需要全局优化工具箱。
添加完成后，单击运行开始优化。
线性偶极子阵列与最大指向性
打开天线阵列设计应用程序。
antennaArrayDesigner
点击新从数组类型窗格中,单击线性．
在左下角，更改元素数量来5．点击接受．
在属性窗格中,展开dipole-Geometry然后改变倾斜(度)来30.．这将改变阵列中每个偶极子元素的倾斜为30度。点击数组选项卡查看该数组。
在属性窗格中,展开linear-Geometry然后改变倾斜(度)来45．这将改变整个阵列的倾斜度为45度。
在输入窗格，更改中心频率数组的60MHz。点击三维模式在模式窗格中情节的辐射模式。观察数组的最大方向性。
共形阵列设计与分析
开放天线阵列设计应用程序。数组画廊窗格中,单击保形．
默认的共形阵列由一个偶极天线和一个领结天线组成。
控件中的元素，可以分别查看每个元素布局窗口。
矩形背衬弯曲天线
增加一个矩形背衬的弯曲偶极天线。从天线画廊,点击漫步创建一个弯曲偶极天线。拖动天线，移动天线布局窗口。
添加矩形背衬:
中选择弯曲偶极天线布局窗口，然后单击矩形在支撑结构廊
窗格．
或
右击天线在布局窗口并选择添加背景>矩形反射器．
删除弯曲和添加v偶极子
若要删除弯曲偶极天线，请右击布局窗口，然后选择删除．
点击三角从天线画廊增加一个v偶极天线。
点击接受．
天线位置
将天线放置在X-Y-Z平面的以下位置:
元素1 -偶极子- [1 0 0]
元素2 -领结- [0 10 0]
元素3 - v偶极子- [0 0 1]
在属性窗格中,展开conformalArray -几何改变的值ElementPosition (m)到[1 0 0;0 1 0;0 0 1]。点击应用．
Embedded Element Pattern and Half-Power Beam Width (HPBW)
在元素2的方位角平面上显示嵌入的元素图案。选择内嵌元素在模式窗格．点击阿兹模式．在元素选择窗口中，单击元素2，然后好吧．
要查看HPBW，右键单击方位角图案并选择测量>天线指标．
元素间耦合
要观察元素1和元素3之间的耦合，请确保使耦合在输入窗格。在耦合,点击相关．在元素选择窗口中，单击1和3。
线性偶极子天线阵列优化
开放的天线阵列设计在Array Gallery部分，选择数组类型为线性的。
选择偶极子从天线画廊．选择不支持下背景结构画廊．指定设计频率为2.4 GHz。在布局窗格中,指定元素数量As 4，点击接受下关闭部分。
选择三维模式下模式剖面来计算三维辐射图。
增益为9.1 dBi。点击优化在应用程序工具条上优化该数组。
在Optimizer选项卡上，单击最大化收益在目标函数部分。在“设计变量”窗格，选择要优化的变量。在本例中，选择元素间距变量，并将下界和上界设置为0.06和0.09。
单击约束窗格。在这个例子中，没有约束功能．如果应用程序需要约束，请从下拉菜单中选择一个或多个约束函数。
点击应用应用本例中的设计变量。在设置节中，将迭代次数设置为50中,选择并行计算如果您有并行计算工具箱™，请单击运行。
仿真完成后，优化结果将显示在结果窗格
点击接受．在模式Section，绘制三维模式一次。增益现在增加到10.7 dBi。
基于代理优化的线性偶极子天线阵列优化
开放的天线阵列设计在Array Gallery部分，选择数组类型为线性的。
选择偶极子从天线画廊．选择不支持下背景结构画廊．指定设计频率为2.4 GHz。在布局窗格中,指定元素数量As 4，点击接受下关闭部分。
选择三维模式下模式剖面来计算三维辐射图。
增益为9.1 dBi。点击优化在应用程序工具条上优化该数组。
在Optimizer选项卡上，单击最大化收益在目标函数部分。在“设计变量”窗格，选择要优化的变量。在本例中，选择元素间距变量，并将下界和上界设置为0.06和0.09。
单击约束窗格。在这个例子中，没有约束功能．如果应用程序需要约束，请从下拉菜单中选择一个或多个约束函数。
点击应用应用本例中的设计变量。在设置节，从优化器下拉选择代理选择．并行计算是灰色的。
仿真完成后，优化结果将显示在结果窗格。
点击接受．在模式Section，绘制三维模式一次。增益现在增加到10.5 dBi。
相关的例子
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R2019b引入
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