主要内容

阵列建模与分析

此示例演示如何从“天线工具箱”中构造、可视化和分析天线阵列。

使用天线元素创建天线阵列

使用该默认的矩形天线阵列矩形阵列数组库中的元素。默认情况下,该数组使用偶极子作为天线元素。

Ra =矩形阵列
RA =具有属性的RectangularArray:元素:[1x1偶极]尺寸:[2 2] Rowspacing:2列空间:2晶格:'矩形'放大器:1相位率:0倾斜:0 Tiltaxis:[1 0]

可视化阵列布局

使用布局函数绘制阵列元素在x-y平面中的位置。默认情况下,矩形阵列是2x2矩形晶格中的4元素偶极子阵列。

布局(RA)

图包含轴对象。具有标题数组布局的轴对象包含5个类型分散,文本的对象。

可视化阵列的几何图形

使用展示函数查看矩形天线阵列的结构。

展示(ra)

图包含轴对象。具有偶极天线的标题矩形阵列的轴对象包含12个类型的贴片物体,表面。这些对象代表PEC,Feed。

绘制阵列的辐射方向图

使用图案绘制矩形阵列的辐射图案的功能。辐射图案是阵列的功率的空间分布。模式显示阵列的方向性或增益。默认情况下,模式函数绘制数组的方向性。

图案(ra,70e6)

图中包含轴对象和uicontrol类型的其他对象。轴对象包含12个面片、曲面类型的对象。

绘制阵列的方位角和仰角方向图

使用patternazimuth.模式高程函数绘制矩形阵列的方位角和高度图案。这两种模式是阵列的2D辐射图案以指定的频率。

方位角(ra,70e6)

图中包含一个uiconcontainer类型的对象。

图patternElevation (ra 70 e6)

图中包含一个uiconcontainer类型的对象。

计算阵列的方向性

方向性是指阵列在特定方向上辐射能量的能力。它可以定义为所需方向上的最大辐射强度与所有其他方向上的平均辐射强度之比。使用图案函数计算矩形阵列的方向性。

[方向性]=图案(ra,70e6,0,90)
方向性=-39.2495

计算数组的EH字段

使用埃菲尔德函数计算矩形阵列的EH场。EH场是阵列电场和磁场的x、y和z分量。这些分量在特定频率和空间中的指定点处测量。

[E,H]=EHfields(ra,70e6[0;0;1])
E=3×1复合物0.0000 + 0.0000i 0.0009 + 0.0015i -1.3393  -  0.0711i
h =3×1复合物10.-5×-0.1016-0.1843i 0.0000+0.0000i 0.0000+0.0000i

绘制阵列的不同极化

在模式功能中使用偏振名称值对来绘制矩形阵列的不同偏振图案。偏振是阵列的电场或电子字段的取向。偏振被分类为椭圆形,线性或圆形。该示例显示了矩形阵列的左手圆极化(LHCP)辐射图案。

图案(ra,70e6,“极化”'lhcp'

图中包含轴对象和uicontrol类型的其他对象。轴对象包含12个面片、曲面类型的对象。

计算阵列的波束宽度

使用波束宽度函数来计算矩形阵列的波束宽度。阵列的波束宽度是阵列模式覆盖的角度测量。在包含阵列的主瓣的方向的平面中测量波束宽度。

[bw,角度]=波束宽度(ra,70e6,0,1:1:360)
体重=2×144.0000 44.0000
角度=2×228 72 108 152

计算阵列的扫描阻抗

使用阻抗函数计算和绘制矩形阵列的输入阻抗。有源阻抗或扫描阻抗是阵列中每个天线元件的输入阻抗,当所有元件都被激励时。

阻抗(ra,60e6:1e6:70e6)

图中包含轴对象和uicontrol类型的其他对象。标题为“活动阻抗”的轴对象包含2个line类型的对象。这些对象表示电阻元件1、电抗元件1。

您还可以通过将图1至1:4的曲线上的元素数更改为来查看所有四个元素的阻抗。见图。

计算阵列的反射系数

使用斯帕纳斯函数计算矩形阵列的S11值。S11值给出阵列的反射系数。

S =散差(RA,60E6:1E6:70E6,72)
s =秒表:S参数对象数字:4频率:[11x1双]参数:[4x4x11双]阻抗:72 rfparam(obj,i,j)返回s-parameter sij
RFplot(s)

图包含轴对象和类型UIControl的其他对象。轴对象包含16个类型的线。这些对象代表DB(S_ {11}),DB(S_ {21}),DB(S_ {31}),DB(S_ {41}),DB(S_ {12}),DB(S_ {22}),db(s_ {32}),db(s_ {42}),db(s_ {13}),db(s_ {23}),db(s_ {33}),db(s_ {43}),db(S_ {14}),DB(S_ {24}),DB(S_ {34}),DB(S_ {44})。

计算数组的返回损失

使用退货损失函数计算并绘制矩形阵列的回波损耗。

returnloss(RA,60E6:1E6:70E6,72)

图中包含轴对象和uicontrol类型的其他对象。标题为Active Return Loss的轴对象包含类型为line的对象。此对象表示元素1。

您还可以通过将绘图上的元素数从1更改为1:4来查看所有四个元素的返回损失。见图。

计算阵列的电荷和电流分布

使用收费当前的用于计算矩形阵列表面上的电荷和电流分布的功能。

收费(RA,70E6)

图中包含一个Axis对象。具有标题电荷分布的Axis对象包含9个patch类型的对象。

数字电流(ra,70e6)

图包含轴对象。具有标题电流分布的轴对象包含9个类型的曲线对象。

计算阵列的相关系数

使用相关性计算矩形阵列的相关系数。相关系数是阵列中天线端口处的传入信号之间的关系。

相关性(RA,60E6:1E6:70E6,1,2)

图中包含一个轴对象。具有标题相关系数的轴对象(Element1,Element2)包含类型为line的对象。

更改数组的大小和可视化布局

使用矩形数组的“大小”属性将其更改为16元偶极子数组。

ra.size = [4 4];展示(ra)

图包含轴对象。具有偶极天线的标题矩形阵列的轴对象包含48个类型的贴片物体,表面。这些对象代表PEC,Feed。

将数组元素间距更改为不均匀的

使用矩形阵列的“rowspacing”和'列空间'属性来更改天线元件之间的间距。

ra.rowspacing = [1.1 2 1.2];ra.columnspacing = [0.5 1.4 2]
ra=矩形阵列,具有以下属性:元素:[1x1偶极子]大小:[4]行间距:[1.1000 2 1.2000]列间距:[0.5000 1.4000 2]晶格:“矩形”振幅单位:1相偏移:0倾斜:0倾斜轴:[1 0 0]
展示(ra)

图包含轴对象。具有偶极天线的标题矩形阵列的轴对象包含48个类型的贴片物体,表面。这些对象代表PEC,Feed。

参考文献

[1] 巴兰尼斯,C.A.“天线理论.分析与设计”,p。514,威利,纽约,第三版,2005年。

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