天线方向图仿真

阵列天线方向图阵列天线方向图 MATLAB 仿真仿真 一 一 实验要求实验要求 1 运用 MATLAB 仿真 16 单元阵列天线的方向图 2 变换 和 d 观察曲线变化 二 二 实验原理实验原理 1 阵列天线 阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并 通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线 阵列天线的辐射电磁场是组成该天线阵各单元辐射场的总和 矢量和由 于各单元的位置和馈电电流的振幅和相位均可以独立调整 这就使阵列天 线具有各种不同的功能 这些功能是单个天线无法实现的 2 方向图原理 对于单元数很多 的天线阵 用解析方法计算阵的总方向图 相当繁杂 假如一个多元天线阵能分解为几个相同的子阵 则可利用方向图 相乘原理比较简单地求出天线阵的总方向图 一个可分解的多元天线阵的 方向图 等于子阵的方向图乘上以子阵为单元 天线阵的方向图 这就是方 向图相乘原理 一个复杂的天线阵可考虑多次分解 即先分解成大的子阵 这些子阵再分解为较小的子阵 直至得到单元数很少的简单子阵为止 然后 再利用方向图相乘原理求得阵的总方向图 这种情况适应于单元是无方向性 的条件 当单元以相同的取向排列并自身具有非均匀辐射的方向图时 则天 线阵的总方向图应等于单元的方向图乘以阵的方向图 三 仿真结果三 仿真结果 16 单元天线方向图 0 d 2 16 单元天线方向图 0 d 16 单元天线方向图 20 d 2 16 单元天线方向图 20 d 结果分析 经过仿真结果实现了 16 单元天线方向图 并分别在 d 2 时在 0 20 方向形成波束 在 d 时 通过对比 d 2 时的曲线可以发现 随 着阵元之间间隔的增加 方向图衰减越快 主次瓣的差距越大 次瓣衰减越 快 效果越好 四 源代码四 源代码 1 clear theta pi 2 0 01 pi 2 lamda 0 03 d lamda 2 n1 16 beta 2 pi d sin theta lamda z11 n1 2 beta z21 1 2 beta f1 sin z11 n1 sin z21 F1 abs f1 figure 1 plot theta F1 b xlabel theta radian ylabel amplitude legend n 16 2 clear theta pi 2 0 01 pi 2 lamda 0 03 d lamda n1 16 beta 2 pi d sin theta lamda z11 n1 2 beta z21 1 2 beta f1 sin z11 n1 sin z21 F1 abs f1 figure 1 plot theta F1 b xlabel theta radian ylabel amplitude legend n 16 3 clear theta pi 2 0 01 pi 2 lamda 0 03 d lamda 2 n1 16 beta 2 pi d sin theta pi 9 lamda z11 n1 2 beta z21 1 2 beta f1 sin z11 n1 sin z21 F1 abs f1 figure 1 plot theta F1 b xlabel theta radian ylabel amplitude legend n 16 4 clear theta pi 2 0 01 pi 2 lamda 0 03 d lamda n1 16 beta 2 pi d sin theta pi 9 lamda z11 n1 2 beta z21 1 2 beta f1 sin z11 n1 sin z21 F1