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  • 均匀线阵方向图

    2012-02-17 16:16:12
    %8阵元均匀线阵方向图,来波方向为0度 clc; clear all; close all; imag=sqrt(-1); element_num=8;%阵元数为8 d_lamda=1/2;%阵元间距d与波长lamda的关系 theta=linspace(-pi/2,pi/2,200); theta0=0;%来波方向 w=exp...
  • 均匀线阵方向图函数

    2014-04-16 23:22:11
    阵列天线-均匀线阵方向图函数,契比雪夫加权
  • 均匀线阵方向图matlab程序代码,可以随意更改相关参数,并带有注释
  • 均匀线阵方向图仿真

    2012-06-30 17:00:35
    均匀线阵方向图仿真matlab上面的
  • matlab仿真均匀线阵方向图(方位向和俯仰向) matlab仿真均匀线阵方向图(方位向和俯仰向) 本文使用Matlab对均匀线阵的方向图进行仿真,相关简单理论及公式见链接。由于链接里没有附上相关代码,我以自身理解分别对方位...

    matlab仿真均匀线阵方向图(方位向和俯仰向)

    matlab仿真均匀线阵方向图(方位向和俯仰向)

    本文使用Matlab对均匀线阵的方向图进行仿真,相关简单理论及公式见链接。由于链接里没有附上相关代码,我以自身理解分别对方位向和俯仰向进行了仿真,希望可以交流一下,发现问题。
    思路主要是根据公式分别仿真天线增益和方位角、俯仰角的关系,然后二者相乘得到阵列方向图。

    参考链接: https://blog.csdn.net/haoqibbwa_r/article/details/104498411

    代码

    j=sqrt(-1);
    lamda=1;%波长
    d=lamda/2;%阵元间隔
    N=10;%阵元数
    M=20;
    dAz0=20*pi/180;%主瓣波束方位角
    dEl0=30*pi/180;%主瓣波束俯仰角
    dAz=(-90:89)*pi/180;
    dEl=(-90:89)*pi/180;
    F1=zeros(1,length(dAz));
    for i=1:N
        F1=F1+exp(j*2*pi*(i-1)*d*(sin(dAz)-sin(dAz0))/lamda);
    end
    figure;plot(dAz*180/pi,10*log10(abs(F1)));xlabel('\theta(°)');ylabel('阵列增益/dB');title('均匀线阵方向图与方位角关系');
    F2=zeros(1,length(dEl));
    for i=1:M
        F2=F2+exp(j*2*pi*(i-1)*d*(sin(dEl)-sin(dEl0))/lamda);
    end
    figure;plot(dEl*180/pi,10*log10(abs(F2)));xlabel('\theta(°)');ylabel('阵列增益/dB');title('均匀线阵方向图与俯仰角关系');
    F=zeros(length(dAz),length(dEl));
    for i=1:length(dAz)
        for ii=1:length(dEl)
            F(i,ii)=F1(i)*F2(ii);
        end
    end
    figure;mesh(dEl*180/pi,dAz*180/pi,(abs(F)));ylabel('方位角(°)');xlabel('俯仰角(°)');title('均匀线阵方向图');
    

    仿真结果如下图: 在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    结果如图所示,我直接将阵列在方位向上和俯仰向上的天线增益相乘来表示阵列的方向图,不知是否可行,以及在平面阵列中,例如矩形阵列,天线增益在方位和俯仰上又是怎样表示?

    展开全文
  • 由许多相同的单个天线(如对称天线)按一定规律排列组成的天线系统,也称天线。俗称天线的独立单元称为元或天线单元。如果元排列在一直线或一平面上,则成为直线阵列或平面
  • 如何通过不同的表达形式得到一维线阵的同一个方向图? 源代码 %----------- 函数功能:得到8线阵方向图 clc; clear all; close all; %----------------参数定义 c=3e8; % 光速 f=500e6; % 信号频率 lamda=c/f; %...

    基本问题

            如何通过不同的表达形式得到一维线阵的同一个方向图?

    源代码

    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    %        函数功能:得到8线阵的方向图
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    clc; 
    clear all;
    close all;
    
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    %               参数设置
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    c=3e8;       % 光速
    f=500e6;     % 信号频率
    lamda=c/f;   % 波长
    d=lamda/2;   % 阵元间距
    N=8;         % 阵元个数
    theta0=0;    % 波束指向角度
    bujing=0.1;
    theta=-90:bujing:90;   % 扫描角取值范围
    n = [0:1:N-1]'; % 列矢量
    
    
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    %               权值计算
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    W = exp(1j*2*pi*f*n*d*sin(theta0*pi/180)/c); 
    
    
    
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    %1
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
     for p=1:length(theta) % 扫描角取值范围    
         V = exp(1j*2*pi*f*n*d*sin(theta(p)*pi/180)/c);% 方向矢量
         B1(p) =W'*V;   % 阵元功率叠加    '表示共轭转置   .'表示转置      
    end
    F1=abs(B1);             % 取信号的模
    F1=20*log10(F1/max(F1));% 归一化
    
    
    
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    %2
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    for p=1:length(theta) % 扫描角取值范围         
        B2(p) =sum(exp(1j*2*pi*f*n*d*(sin(theta(p)*pi/180)-sin(theta0*pi/180))/c));   
    end
    F2=abs(B2);% 取信号的模
    F2=20*log10(F2/max(F2));
    
    
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    %3
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
     for p=1:length(theta)    % 扫描角取值范围 
       t(p)=pi/2*(sind(theta(p))-sind(theta0));
       B3(p) =sin(N*t(p))/sin(t(p));    
    end
    F3=abs(B3); %取信号的模
    F3=20*log10(F3/max(F3));
    % F3=F3/max(F3);
    
    
    figure(1)
    plot(theta,F1,'-r*');hold on;
    plot(theta,F2,'-g^');hold on;
    plot(theta,F3,'-bo');grid on;
    xlabel('角度/度');ylabel('方向图');
    axis([-90 90 -50 0]);
    legend('法一','法二','法三');
    
    

    仿真结果

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 利用MATLAB实现了均匀线阵、均匀面阵的二维以及三维方向图仿真,对学习波束形成有一定的帮助,可以学习下
  • 均匀线阵学习笔记

    千次阅读 2019-06-11 20:29:12
    一、均匀线阵模型 设有M个阵元,阵元间距为d(一般假设为波长的一半),接收到L个远场窄带信源的信号(信源间互不相干)。如所示,为所求的DOA(即信号入射方向与法向量所成角)。 相邻两个阵元接收的信号的...

    一、均匀线阵模型

          设有M个阵元,阵元间距为d(一般假设为波长的一半),接收到L个远场窄带信源的信号(信源间互不相干)。如图所示,\theta _k为所求的DOA(即信号入射方向与法向量所成角)。

         相邻两个阵元接收的信号的到达时间差为t=\frac{d\sin\theta_k}{c}, 相位差为{\bf \varphi}_k^{(i)}=\frac{2\pi f (i-1)d\sin\theta_k}{c},i=1,\cdots,M,其中c表示入射信号的传播速度。

         假设信号与噪声不相干,则导向矢量{{\bf a }}({\theta _k}) = {\[{e^{j\mathbf{\varphi} _k^{( 1 )}}},{e^{j\mathbf{\varphi }_k^{( 2 )}}}, \cdots {e^{j\varphi _k^{\left( {M - 1} \right)}}},{e^{j\varphi _k^{\left( M \right)}}}\]^T}.因此阵列的输出数据为$\mathbf{x}(t)=\sum_{k=1}^{L} \mathbf{a}\left(\theta_{k}\right) \mathbf{s}_{k}(t)+\mathbf{n}(t)=\mathbf{A}(\theta) \mathbf{s}(t)+\mathbf{n}(t)$

     

     

     

     

    展开全文
  • 一、阵列方向图的定义与分类 阵列输出的绝对值与来波方向之间的关系...下面是等距线阵的波束图(八元和三十二元均匀线阵) clear,clc N=[8,32]; pi=3.1415926; x=-1.5:0.01:1.5;%x为角度,弧度制 x0=0; %来波方向 p1

    一、阵列方向图的定义与分类
    阵列输出的绝对值与来波方向之间的关系称为天线的方向图。
    方向图一般有两类:
    (1)静态方向图:阵列输出的直接相加(不考虑信号及来波方向),其阵列的最大值出现在阵列法线方向(即θ =0 )
    (2)带指向的方向图:信号的指向是通过控制加权相位来实现,即常说的相控阵列。
    下面是等距线阵的波束图(八元和三十二元均匀线阵)

    clear,clc
    N=[8,32];
    pi=3.1415926;
    x=-1.5:0.01:1.5;%x为角度,弧度制
    x0=0;           %来波方向
    p1=abs(sin(N(1)*(pi*sin(x)-pi*sin(x0))/2)./sin((pi*sin(x)-pi*sin(x0))/2)); %八元线阵
    p2=abs(sin(N(2)*(pi*sin(x)-pi*sin(x0))/2)./sin((pi*sin(x)-pi*sin(x0))/2)); %三十二元线阵
    for i=1:size(p1,2)
        if isnan(p1(i))%判断振幅是否为无穷,替换为x趋近于0时的值,即N
            p1(i)=N(1);
            p2(i)=N(2);
        end
    end
    %% 八元均匀线阵图像
    figure
    subplot(1,2,1)
    plot(x,p1)   %振幅
    xlabel("theta/radian");
    ylabel("amplitude");
    title("N=8");
    grid on
    subplot(1,2,2)
    p11=20*log10(p1./N(1));
    plot(x,p11)   %振幅 dB
    xlabel("theta/radian");
    ylabel("amplitude in dB");
    title("N=8");
    grid on
    %% 三十二元均匀线阵图像
    figure
    subplot(1,2,1)
    plot(x,p1)   %N=8
    xlabel("theta/radian");
    ylabel("amplitude");
    title("N=8");
    grid on
    subplot(1,2,2)
    plot(x,p2)   %N=32
    xlabel("theta/radian");
    ylabel("amplitude");
    title("N=32");
    grid on
    

    八元均匀线阵的方向图(θ=0):
    在这里插入图片描述
    上式表示的波束图有以下特点:
    (1)波束成sinx/x形状,其最大值为N。波束主瓣半功率点宽度为:
    θ=0.886/(Nd /λ)(rad)
    (2)根据Fourier理论,主瓣宽度正比于天线孔径的倒数。最大副瓣为第一副瓣,且为-13.4dB。这种副瓣电平对于很多应用来说都太大了,为了降低副瓣,必须采用幅度加权(又称为加窗)。

    阵元数N不同的波束图:
    在这里插入图片描述
    (1)可见随着阵元数的增加,波束宽度变窄,分辨力提高。其中波束宽度与天线孔径成反比。
    (2)目标的分辨力是指在多目标环境下雷达能否将两个或两个以上邻近目标区分开来的能力。波束宽度越窄,阵列的指向性越好,说明阵列的分辨力随阵元数增加而变好,故与天线孔径成反比。

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    如果有问题请在评论区留言,一起交流进步。

    展开全文
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均匀线阵方向图