基于Matlab计算天线阵列方向图和绘制方向图

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简介: 基于Matlab计算天线阵列方向图和绘制方向图

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⛄ 内容介绍

天线的方向性是指电磁场辐射在空间的分布规律,文章以阵列天线的方向性因子F(θ,φ)为主要研究对象来分析均匀和非均匀直线阵天线的方向性.讨论了阵列天线方向图中主射方向和主瓣宽度随各参数变化的特点,借助MATLAB绘制出天线方向性因子的二维方向图。

⛄ 完整代码

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%Plot of  An Array Factor as A Function of Angles

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

% Excitation Strength

close all

E1=[1 0 0 0 0];

E2=[1 1 0 0 0];

E3=[1 1 1 0 0];

E4=[1 2 1 0 0];

E5=[1 1 1 1 1];

E6=[1 4 6 4 1];

% Theta

theta=-2*pi:0.001:2*pi;

% Speed of Light

c=3*10^8;

% Frequency

f=1000*10^6;

beta=0;

% Lambda value

lambda= c/f;

% Distance

d=lambda/2;

k= 2*pi/lambda;

phi=(k*d*cos(theta))+beta;


%Plotting the excitation

Afr1= E1(1)+((E1(2)*cos(k*d*cos(theta))))+((E1(3)*cos(2*k*d*cos(theta))))+((E1(4)*cos(3*k*d*cos(theta))))+((E1(5)*cos(4*k*d*cos(theta))));

Afi1=((E1(2)*sin(k*d*cos(theta))))+((E1(3)*sin(2*k*d*cos(theta))))+((E1(4)*sin(3*k*d*cos(theta))))+((E1(5)*(sin(4*k*d*cos(theta)))));

ff1=abs(complex(Afr1,Afi1));

x1= cos(theta);

y1= sin(theta);

figure(1)

%plot(ff1.*x1,ff1.*y1)

polar(theta,ff1,'--r')

title('Exitaction Strength [1]')

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


Afr2= E2(1)+((E2(2)*cos(k*d*cos(theta))))+((E2(3)*cos(2*k*d*cos(theta))))+((E2(4)*cos(3*k*d*cos(theta))))+((E2(5)*cos(4*k*d*cos(theta))));

Afi2=((E2(2)*sin(k*d*cos(theta))))+((E2(3)*sin(2*k*d*cos(theta))))+((E2(4)*sin(3*k*d*cos(theta))))+((E2(5)*(sin(4*k*d*cos(theta)))));

ff2=abs(complex(Afr2,Afi2));

x1= cos(theta);

y1= sin(theta);

figure(2)



% plot(ff2.*x1,ff2.*y1)

polar(theta,(ff2),'--r')

title('Plot Excitation [1 1]')


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


Afr3= E3(1)+((E3(2)*cos(k*d*cos(theta))))+((E3(3)*cos(2*k*d*cos(theta))))+((E3(4)*cos(3*k*d*cos(theta))))+((E3(5)*cos(4*k*d*cos(theta))));

Afi3=((E3(2)*sin(k*d*cos(theta))))+((E3(3)*sin(2*k*d*cos(theta))))+((E3(4)*sin(3*k*d*cos(theta))))+((E3(5)*(sin(4*k*d*cos(theta)))));

ff3=abs(complex(Afr3,Afi3));

x1= cos(theta);

y1= sin(theta);

figure(3)

% plot(ff2.*x1,ff2.*y1)

polar(theta,ff3,'--r')

title('Plot Excitation [1 1 1 0 0]')



%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


Afr4= E4(1)+((E4(2)*cos(k*d*cos(theta))))+((E4(3)*cos(2*k*d*cos(theta))))+((E4(4)*cos(3*k*d*cos(theta))))+((E4(5)*cos(4*k*d*cos(theta))));

Afi4=((E4(2)*sin(k*d*cos(theta))))+((E4(3)*sin(2*k*d*cos(theta))))+((E4(4)*sin(3*k*d*cos(theta))))+((E4(5)*(sin(4*k*d*cos(theta)))));

ff4=abs(complex(Afr4,Afi4));

x1= cos(theta);

y1= sin(theta);

figure(4)

% plot(ff2.*x1,ff2.*y1)

polar(theta,ff4,'--r')

title('Plot Excitation [1 2 1 0 0]')


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


Afr5= E5(1)+((E5(2)*cos(k*d*cos(theta))))+((E5(3)*cos(2*k*d*cos(theta))))+((E5(4)*cos(3*k*d*cos(theta))))+((E5(5)*cos(4*k*d*cos(theta))));

Afi5=((E5(2)*sin(k*d*cos(theta))))+((E5(3)*sin(2*k*d*cos(theta))))+((E5(4)*sin(3*k*d*cos(theta))))+((E5(5)*(sin(4*k*d*cos(theta)))));

ff5=abs(complex(Afr5,Afi5));

x1= cos(theta);

y1= sin(theta);

figure(5)

% plot(ff2.*x1,ff2.*y1)

polar(theta,ff5,'--r')

title('Plot Excitation [1 1 1 1 1]')


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%


Afr6= E6(1)+((E6(2)*cos(k*d*cos(theta))))+((E6(3)*cos(2*k*d*cos(theta))))+((E6(4)*cos(3*k*d*cos(theta))))+((E6(5)*cos(4*k*d*cos(theta))));

Afi6=((E6(2)*sin(k*d*cos(theta))))+((E6(3)*sin(2*k*d*cos(theta))))+((E6(4)*sin(3*k*d*cos(theta))))+((E6(5)*(sin(4*k*d*cos(theta)))));

ff6=abs(complex(Afr6,Afi6));

x1= cos(theta);

y1= sin(theta);

figure(6)

% plot(ff2.*x1,ff2.*y1)

polar(theta,ff6,'--r')

title('Plot Excitation [1 4 6 4 1]')

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1]张承畅, 余洒, 罗元,等. 基于Matlab的阵列天线方向图仿真[J]. 实验技术与管理, 2020, 37(8):6.

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