无限数组- MATLAB & Simulink - M金宝appathWorks EspañagydF4y2Ba - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

无限的数组gydF4y2Ba

什么是无限数组?gydF4y2Ba

无限数组是无限长度的矩形数组。在无限数组中，一个叫做a的元素gydF4y2Ba单胞gydF4y2Ba，在一个平面上均匀地重复无限次。gydF4y2Ba

无限阵列分析gydF4y2Ba

在现实场景中使用的所有数组都是有限的。但用于射电天文学、防空或监视雷达的天线阵列可以有超过1000个天线元件。在如此大的阵列中，对每个元素的电磁分析既繁琐又耗时。gydF4y2Ba

无限阵列分析忽略了阵列边缘的截断效应(边缘效应)。该方法分析了有源天线单元的性能随频率和扫描的变化。无限阵列分析的目标是提取嵌入在阵列中的有源天线单元的行为。gydF4y2Ba

假设gydF4y2Ba

对于无限数组分析，数组大小必须大于gydF4y2Ba10 x10gydF4y2Ba．该技术还做了其他假设:gydF4y2Ba

每个元素都是相同的。gydF4y2Ba
每个元素的振幅都是均匀激发的。gydF4y2Ba
所有元素在二维空间中都有均匀的间隔。gydF4y2Ba

无限数组求解器gydF4y2Ba

为了对无限数组进行建模，将矩量公式用周期格林函数代替格林函数，以考虑无穷行为。周期格林函数是一个无限重和。gydF4y2Ba

格林函数gydF4y2Ba	周期格林函数gydF4y2Ba
$\begin{array}{l} ggydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba \frac{{egydF4y2Ba}^{-gydF4y2Ba jgydF4y2Ba kgydF4y2Ba RgydF4y2Ba}}{RgydF4y2Ba} \\ RgydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba \|gydF4y2Ba \overset{\togydF4y2Ba}{rgydF4y2Ba} -gydF4y2Ba {\overset{\togydF4y2Ba}{rgydF4y2Ba}}^{'gydF4y2Ba} \|gydF4y2Ba \end{array}$	$\begin{array}{l} {ggydF4y2Ba}_{周期gydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba {\sumgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba -gydF4y2Ba ∞gydF4y2Ba}^{∞gydF4y2Ba} {\sumgydF4y2Ba}_{ngydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba -gydF4y2Ba ∞gydF4y2Ba}^{∞gydF4y2Ba} {egydF4y2Ba}^{jgydF4y2Ba {ϕgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba}} \frac{{egydF4y2Ba}^{-gydF4y2Ba jgydF4y2Ba kgydF4y2Ba {RgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba}}}{{RgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba}} \\ {RgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba \sqrt{{（gydF4y2Ba xgydF4y2Ba -gydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}^{'gydF4y2Ba} -gydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba} ）gydF4y2Ba}^{2gydF4y2Ba} +gydF4y2Ba {（gydF4y2Ba ygydF4y2Ba -gydF4y2Ba {ygydF4y2Ba}^{'gydF4y2Ba} -gydF4y2Ba {ygydF4y2Ba}_{ngydF4y2Ba} ）gydF4y2Ba}^{2gydF4y2Ba} +gydF4y2Ba {（gydF4y2Ba zgydF4y2Ba -gydF4y2Ba {zgydF4y2Ba}^{'gydF4y2Ba} ）gydF4y2Ba}^{2gydF4y2Ba}} \\ {ϕgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba -gydF4y2Ba kgydF4y2Ba （gydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba} 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba φgydF4y2Ba +gydF4y2Ba {ygydF4y2Ba}_{ngydF4y2Ba} 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba φgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba \\ {xgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba \cdotgydF4y2Ba {dgydF4y2Ba}_{xgydF4y2Ba} ，gydF4y2Ba {ygydF4y2Ba}_{ngydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba ngydF4y2Ba \cdotgydF4y2Ba {dgydF4y2Ba}_{ygydF4y2Ba} \end{array}$

格林函数gydF4y2Ba

周期格林函数gydF4y2Ba

$\begin{array}{l} ggydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba \frac{{egydF4y2Ba}^{-gydF4y2Ba jgydF4y2Ba kgydF4y2Ba RgydF4y2Ba}}{RgydF4y2Ba} \\ RgydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba |gydF4y2Ba \overset{\togydF4y2Ba}{rgydF4y2Ba} -gydF4y2Ba {\overset{\togydF4y2Ba}{rgydF4y2Ba}}^{'gydF4y2Ba} |gydF4y2Ba \end{array}$

$\begin{array}{l} {ggydF4y2Ba}_{周期gydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba {\sumgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba -gydF4y2Ba ∞gydF4y2Ba}^{∞gydF4y2Ba} {\sumgydF4y2Ba}_{ngydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba -gydF4y2Ba ∞gydF4y2Ba}^{∞gydF4y2Ba} {egydF4y2Ba}^{jgydF4y2Ba {ϕgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba}} \frac{{egydF4y2Ba}^{-gydF4y2Ba jgydF4y2Ba kgydF4y2Ba {RgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba}}}{{RgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba}} \\ {RgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba \sqrt{{（gydF4y2Ba xgydF4y2Ba -gydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}^{'gydF4y2Ba} -gydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba} ）gydF4y2Ba}^{2gydF4y2Ba} +gydF4y2Ba {（gydF4y2Ba ygydF4y2Ba -gydF4y2Ba {ygydF4y2Ba}^{'gydF4y2Ba} -gydF4y2Ba {ygydF4y2Ba}_{ngydF4y2Ba} ）gydF4y2Ba}^{2gydF4y2Ba} +gydF4y2Ba {（gydF4y2Ba zgydF4y2Ba -gydF4y2Ba {zgydF4y2Ba}^{'gydF4y2Ba} ）gydF4y2Ba}^{2gydF4y2Ba}} \\ {ϕgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba ngydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba -gydF4y2Ba kgydF4y2Ba （gydF4y2Ba {xgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba} 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba φgydF4y2Ba +gydF4y2Ba {ygydF4y2Ba}_{ngydF4y2Ba} 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba φgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba \\ {xgydF4y2Ba}_{米gydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba \cdotgydF4y2Ba {dgydF4y2Ba}_{xgydF4y2Ba} ，gydF4y2Ba {ygydF4y2Ba}_{ngydF4y2Ba} ＝gydF4y2Ba ngydF4y2Ba \cdotgydF4y2Ba {dgydF4y2Ba}_{ygydF4y2Ba} \end{array}$

dgydF4y2Ba_xgydF4y2Ba而且gydF4y2BadgydF4y2Ba_ygydF4y2Ba地平面的尺寸是否定义gydF4y2BaxgydF4y2Ba而且gydF4y2BaygydF4y2Ba单位细胞的尺寸。gydF4y2BaθgydF4y2Ba而且gydF4y2BaΦgydF4y2Ba是扫描角度。gydF4y2Ba

周期格林函数有一个附加的指数项加到无穷和中。的gydF4y2BaΦgydF4y2Ba_锰gydF4y2Ba项用于无限数组的扫描。周期格林函数也解释了相互耦合效应。gydF4y2Ba

创建无限数组gydF4y2Ba天线的工具箱gydF4y2Ba

要创建无限数组，请使用gydF4y2BainfiniteArraygydF4y2Ba对象沿X-Y平面无限重复单个天线单元(单位单元)。的gydF4y2Ba布局gydF4y2Ba函数显示一个典型的单元格。gydF4y2Ba

infarray = infinitarray;布局(infarray)gydF4y2Ba

选择单元格gydF4y2Ba

您可以使用天线工具箱™中的任何天线作为单元格。单元格需要一个地平面来指定边界。你可以使用一个反射器来背靠没有接地平面的天线。gydF4y2Ba

默认的反射器属性是:gydF4y2Ba

反射器gydF4y2Ba

反射器属性:励磁器:[1x1偶极子]groundplanelth: 0.2000 GroundPlaneWidth: 0.2000 Spacing: 0.0750倾斜:0倾斜:[1 00]gydF4y2Ba

无限阵列的默认单元格是一个反射器，它有一个偶极子作为激励子。的gydF4y2Ba间距gydF4y2Ba性质给出了反射器和激振器之间的距离。默认的无限数组属性是:gydF4y2Ba

infarray = infinitarraygydF4y2Ba

infiniteArray with properties: Element: [1x1 reflector] ScanAzimuth: 0 ScanElevation: 90gydF4y2Ba

显示(infarray)gydF4y2Ba

蓝色虚线框限定了单元格。单元单元的地平面长度和地平面宽度为无限阵列天线单元的尺寸。gydF4y2Ba

带接地平面的天线，如微带贴片天线，直接指定为gydF4y2Ba元素gydF4y2Ba一个无限数组的。gydF4y2Ba

infarray = infinitarray (gydF4y2Ba“元素”gydF4y2BapatchMicrostrip)gydF4y2Ba

infarray = infinitarray with properties: Element: [1x1 patchMicrostrip] ScanAzimuth: 0 ScanElevation: 90gydF4y2Ba

显示(infarray)gydF4y2Ba

天线工具箱无限阵列位于X-Y平面。由具有地平面的天线组成的单元单元也位于X-Y平面上。对于用作单位单元格的天线(例如本例中的天线)，可以忽略gydF4y2Ba倾斜gydF4y2Ba财产。gydF4y2Ba

扫描无限数组gydF4y2Ba

通过为每个天线元件指定适当的相移来扫描有限阵列。在天线工具箱中，您可以指定无限阵列分析的扫描角度(方位角和仰角)和频率。默认情况下，数组总是在视距处扫描(方位角= 0度，仰角= 90度)。gydF4y2Ba

infarray = infinitarraygydF4y2Ba

infiniteArray with properties: Element: [1x1 reflector] ScanAzimuth: 0 ScanElevation: 90gydF4y2Ba

的值可改变扫描角度gydF4y2BaScanAzimuthgydF4y2Ba而且gydF4y2BaScanElevationgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

扫描阻抗和扫描元件模式gydF4y2Ba

要计算无限数组的扫描阻抗，请使用gydF4y2Ba阻抗gydF4y2Ba作为扫描角度的函数。固定扫描角度对并扫描频率变量，揭示了扫描阻抗的频率依赖性。因为gydF4y2BaScanAzimuthgydF4y2Ba而且gydF4y2BaScanElevationgydF4y2Ba是否为标量值，必须使用gydF4y2Ba为gydF4y2Ba-loop计算阵列的完整扫描阻抗。有关计算扫描阻抗和扫描单元模式的更多信息，请参阅，gydF4y2Ba无限阵列分析gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

扫描元素模式gydF4y2Ba

使用扫描阻抗计算扫描元素模式，使用以下表达式:gydF4y2Ba

${ggydF4y2Ba}_{年代gydF4y2Ba} （gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba \frac{4gydF4y2Ba {RgydF4y2Ba}_{ggydF4y2Ba} {RgydF4y2Ba}_{isogydF4y2Ba} {ggydF4y2Ba}_{isogydF4y2Ba} （gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba}{{|gydF4y2Ba {ZgydF4y2Ba}_{年代gydF4y2Ba} （gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba +gydF4y2Ba {ZgydF4y2Ba}_{ggydF4y2Ba} |gydF4y2Ba}^{2gydF4y2Ba}}$

RgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba-发电机电阻gydF4y2Ba
ZgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba-发电机阻抗gydF4y2Ba
ZgydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}-扫描阻抗gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba_isogydF4y2Ba（gydF4y2BaθgydF4y2Ba) -孤立元件的图样gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba_isogydF4y2Ba-隔离元件电阻gydF4y2Ba

扫描元模式也可以用反射系数表示，Γ(gydF4y2BaθgydF4y2Ba)：gydF4y2Ba

${ggydF4y2Ba}_{年代gydF4y2Ba} （gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba \frac{4gydF4y2Ba {RgydF4y2Ba}_{isogydF4y2Ba} {ggydF4y2Ba}_{isogydF4y2Ba} （gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba}{{RgydF4y2Ba}_{年代gydF4y2Ba} （gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba} （gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba -gydF4y2Ba {|gydF4y2Ba ΓgydF4y2Ba （gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba |gydF4y2Ba}^{2gydF4y2Ba} ）gydF4y2Ba$

天线工具箱软件通过驱动单个元素来计算有限阵列的扫描元素模式。使用合适的阻抗终止所有其他元素。所得到的元素模式包括相互耦合，对所有扫描角度都有效。gydF4y2Ba

比较有限阵列与无限阵列的扫描元模式gydF4y2Ba

案例1:用0.5λ × 0.5λ的单位单元比较有限阵列和无限阵列gydF4y2Ba

为了计算有限阵列的扫描单元模式，首先，创建一个反射器支持的偶极子。将偶极子尺寸设置为gydF4y2Ba $长度gydF4y2Ba （gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba 0.495gydF4y2Ba λgydF4y2Ba$ 而且gydF4y2Ba $宽度gydF4y2Ba （gydF4y2Ba WgydF4y2Ba ）gydF4y2Ba ＝gydF4y2Ba λgydF4y2Ba /gydF4y2Ba 160gydF4y2Ba$ 而地平面尺寸为gydF4y2Ba0．5gydF4y2BaλgydF4y2Ba×0.5gydF4y2BaλgydF4y2Ba．将偶极子放置在gydF4y2BahgydF4y2Ba＝gydF4y2BaλgydF4y2Ba/ 4gydF4y2Ba从反射器。地平面尺寸设定了单元格的边界。创建有限大小的数组gydF4y2Ba11 x11gydF4y2Ba，gydF4y2Ba15连接gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17 x17gydF4y2Ba使用这个单元格。gydF4y2Ba

对于有限数组，通过驱动数组中的单个元素来计算扫描元素模式。使用无限阵列的舷侧电阻终止所有其他有限阵列元素。对于一个无限数组，它的单位单元是维数gydF4y2Ba0．5gydF4y2BaλgydF4y2Ba×0.5gydF4y2BaλgydF4y2Ba，舷侧阻力为176 Ω。计算所有三个有限阵列的E-， D-和h -平面的扫描单元模式。gydF4y2Ba

要计算无限数组的扫描元素模式，请使用相同的单元格和gydF4y2BainfiniteArraygydF4y2Ba类。计算三个扫描平面的扫描阻抗:E、D和h。计算隔离单元的模式(由反射器支持的偶极子)。最后，使用前一节中的方程生成无限数组的扫描元素模式。gydF4y2Ba

在10ghz执行所有分析。为了比较有限数组和无限数组的模式，将它们叠加在同一个图上。gydF4y2Ba

案例2:用0.7λ × 0.7λ的单元格比较有限阵列和无限阵列gydF4y2Ba

要比较这些数组类型和无限数组的扫描元素模式，请重复情形1中的过程。使用这些单位细胞尺寸创建光栅叶。使用86-Ω电阻终止有限阵列。对于具有单位单元格的无限数组gydF4y2Ba0.7gydF4y2BaλgydF4y2Ba×0.7gydF4y2BaλgydF4y2Ba，舷侧阻力为86 Ω。gydF4y2Ba

对于大小大于10 x 10的有限阵列，E-、D-和h平面的扫描元素模式与无限阵列扫描元素的模式匹配。gydF4y2Ba

无限双求和的影响gydF4y2Ba

如格林方程所示，周期格林函数在(gydF4y2Ba米gydF4y2Ba，gydF4y2BangydF4y2Ba)．在进行无限数组分析时，双求和中的项数会影响最终解的精度。术语数越多，准确率越高，但计算时间越长。gydF4y2Ba

默认情况下，天线工具箱使用gydF4y2Ba10gydF4y2Ba每个求和项的项(gydF4y2Ba米gydF4y2Ba，gydF4y2BangydF4y2Ba)进行无限阵列分析。总的求和项长度为gydF4y2Ba2 * 10 + 1gydF4y2Ba(-gydF4y2Ba10gydF4y2Ba到+gydF4y2Ba10gydF4y2Ba)．若要修改术语的数量，请使用以下方法gydF4y2BanumSummationTermsgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

如属下列情况，则需要较高的字数:gydF4y2Ba

在某些频率下，观察到某些扫描角度的扫描电阻为负值。gydF4y2Ba
当扫描阻抗显示缓慢变化时，必须研究其收敛性。gydF4y2Ba

参考文献gydF4y2Ba

[1]马鲁。gydF4y2Ba相控阵天线手册gydF4y2Ba．马萨诸塞州诺伍德:Artech House，第二版，2005年。gydF4y2Ba

R. C.汉森gydF4y2Ba相控阵天线gydF4y2Ba．霍博肯，新泽西州:约翰威利父子公司第二版，1998年，第221-313页。gydF4y2Ba

[3]艾伦，J。扫描偶极子阵列的增益和阻抗变化。gydF4y2Ba天线与传播汇刊gydF4y2Ba．1962年9月，第10卷第5期，第566-572页gydF4y2Ba

[4]瓦西基夫斯基W.和W.卡恩。作为相控阵天线尺寸衡量标准的效率。gydF4y2BaIEEE天线与传播汇刊gydF4y2Ba．第21卷，第6期，1973年11月，第879-884页。gydF4y2Ba

[5] Holter, H.和H. Steyskal。有限相控阵模型的尺寸要求。gydF4y2BaIEEE天线与传播汇刊gydF4y2Ba．第50卷第6期，2002年6月，第836-840页。gydF4y2Ba