主要内容

巴特勒矩阵开关波束阵列

这个例子显示了一个由4个共振偶极子组成的开关波束阵列。光束切换是通过使用4×4巴特勒矩阵来实现的。通过观察4个接收天线的输出,显示了波束切换的效果,4个接收天线以与波束峰值相对应的近似方位角放置在阵列的远场中。利用S参数计算了发射端阵元间的互耦效应。

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  • 射频块集

系统描述

该系统由以下子系统组成

  • 信号源和端口交换机

  • 用定向耦合器和移相器实现的4x4巴特勒矩阵

  • 阵列耦合模型捕捉偶极子线阵之间的相互耦合

  • 远场线阵与接收天线间的信道传递函数模型

型号='带ButlerMatrixModel的AtxSwitchedBeamArray'; 开放式系统(模型);

巴特勒矩阵

巴特勒矩阵是一种模拟波束形成网络,可以由定向耦合器和移相器等纯无源器件构成。巴特勒矩阵中输入和输出端口的数目相等。输出端口直接连接到每个天线单元。根据被激励的输入端口,输出端口上的信号进行相移,以便光束在方向上切换。

开放式系统([型号“/巴特勒矩阵”],'强制');

阵列互耦模型、信道及接收天线输出

发射端由一个4单元的线性阵列组成,该阵列由间隔半波长的共振偶极子组成。共有4个接收天线,谐振偶极子,放置在这个阵列的远场。这4个偶极子分别位于15度、45度、315度和345度的方位平面上。这些位置对应于开关波束阵列输出的预期波束峰值。这些远场接收天线单元中的每个单元的响应被计算为来自4单元发射阵列中的每个天线单元的贡献的叠加。信道被假定为自由空间。为了捕捉发射侧的相互作用和从发射天线到接收天线的传递函数,我们计算了发射-接收系统的总散射参数。这是通过使用天线工具箱中的共形射线来完成的。生成的8端口S参数矩阵加载到RF块集中的S参数块中。前4个端口对应于发射侧天线单元,端口5-8属于远场中的各个接收天线。

开放式系统([型号'/Tx-Rx阵列耦合模型'],'强制');

运行模拟

在仿真中,利用重复阶梯序列发生器对信号驱动的输入端口进行切换。每个端口被激发0.1毫秒。根据被激发的端口的不同,阵列的主波束在方向上切换。这可以从每个接收天线的输出信号电平中看出。在0.1毫秒的时间块内,4个接收信号中的1个控制其余3个,表明波束形成的效果。

sim卡(型号)

bdclose(型号);清楚的模型;

另请参见