MATLAB在天线方向图中的应用与研究

天线论文

第(B卷第C期(++C年=月

电气电子教学学报EFGH<8:FIJJJ

K/2c(B</cC

859c(++C

!"#$"%在天线方向图中的应用与研究

王曼珠&张繬民&崔红跃(’’

)&*北京电子科技学院

摘

0通信工程系’北京&+++,+-(*中国民用航空大学’天津.++.++/

要1以天线方向图函数为例’分析了对称阵子天线2阵列天线方向图函数3随各参量变化的规律以及二维图形的特点’并讨论了直线)’/45

天线阵)单向端射阵/的最大辐射方向和主瓣宽度随各参量变化的二维2三维图形特点6借助789对各种天线的方向图函数:8;的绘图功能’三维图形进行研究’可以观察到天线辐射场在不同方向的辐射能量分布’直观清楚地表现出辐射方向图的特点6的二维2

关键词1天线-辐射方向图-789:8;

>中图分类号1(+*&(-.@&*,,9<=9?

文献标识码18文章编号1&++=A+B=B)(++C/+CA++(CA+C

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辐射特性的重要关系式’对它的分析和认识如果仅仅停留在方向性函数以及公式中各参数的讨论上’很难理解天线辐射场的空间分布以及定向天线集中辐射的概念6表征天线辐射场空间分布的方向性函数通过二维2三维图形显示’可直观描述2形象化展

对称振子在远区的辐射电场为

示及揭示各参量之间的内在关系’借助789:8;

的绘图功能可以加深对天线辐射场空间分布理论的理解和认识’并可得到更有效更直观的分析结果6

’()’/865-7+%/-345(*9%-9:%+$+$)’(*(1)+)*&6/*+$).%’/2)(-.(-+)--((**(3&*(.%(+%/-’(++)*-&:)22(&

;+$*)).%1)-&%/-(26%95*):$)-+$)1(0%151*(.%(+%/-(-.+$):%.+$/61(=/*2/>)8(*3&:%+$+$)

随各A天线辐射方向性函数B)’/CD

参量变化的二维图形分析

修回日期10收稿日期1(++CA+.A+&-(++CA+CA&&

作者简介1王曼珠)女’北京市人’副教授’从事通信系统2电波与天线等课程的教学工作-&@L,A/’

张衺民)男’黑龙江省齐齐哈尔人’博士’副教授’从事通信系统2光纤通信等课程的教学工作-&@BCA/’万方数据

崔红跃)女’天津市人’硕士’从事雷达与导航设备等课程的教学工作6&@L=A/’

天线论文

第.%卷第G期王曼珠等^cdeEdf在天线方向图中的应用与研究.F

)*+12)*+$,7

!%&’5"#$(

+3417

其中8对称振子未归一化的方向性函数

)*+

MN元阵列天线方向图二维图形分析

O个均匀天线元中点排成一直线构成均匀直线

阵列天线8各天线元在P点产生的辐射场可表示为

#!

Q

O2@

)*+12)*+

9:1;#

+341

归一化方向性函数#<=.为半波振子8-)*+

R

!4

Q

4#&

假定天线元为相同对称阵子8且为等间距I#454

等相位差S等幅五元直线阵8总辐射场8#45S8I4)*+

9:1;#)*+1+341

:-#<=.;

半波对称振子的?2面方向图如图@:A

;所示B-#<为全波振子8归一化方向性函数9:1;#

.+341

:-#<;

全波对称振子的?2面方向图如图@:D

;所示B图@不同长度:E

;振子天线的方向图按同样的方法8可以得到E#F=G波长的对称

振子见图@:H;8E#%=G波长的对称振子见图@:I;8E#J=G波长的对称振子见图@:K;8和E#.倍波长的对称振子的方向图见图@:L;B由于振子长度大于一个波长时8天线上的电流不完全同相8反向电流对辐射产生抵消作用万方数据

8因而方向图出现多瓣结构B

为

!#&7&L6

:18U;V6$:O2@;W

OV+34:W;W#.

:XI)*+1+34UCS;天线阵辐射场大小与方向之间关系的阵函数为+34O

9A

:W;#O+34W

#O+3#.

9A:18U;:@;9A

:W;YW图形的大波瓣反映了阵函数图的主瓣8其最大值9A:W;ZW

#4[#\@8就是阵函数的最大值8而与W(#4[相对应的1(即为阵函数的最大辐射方向B

:.;9A

:W;YW图形的小波瓣反映了阵函数图的旁瓣8极值等于旁瓣峰值8出现极值的W3(

所对应的13(就是旁瓣峰值所在的方向B

:];9A:W;YW图形的零值等于阵函数的零值8出现9A:W;#&的W值8W3&

#3[=O所对应的13&就是阵函数图的零辐射方向B

以五元等幅阵为例说明阵函数出现最大值的方向与W的关系^

A_S#&‘时:无电流相位差;8W#.:XI)*+1;#<

)*+1BI#<=.时如图.:A;所示bI#]<=F时如图.:D

;所示B在S#&‘时8W的变化范围总是对称于W#&8由波程差决定8垂直于阵轴线:1#&‘;的方向上有最大辐射:侧射阵;B

D_S#\XI时:电流相位差等于波程差;8W

#<

:)*+1\@;BI#<=G时如图.:);所示bI#<=.时如图.:a

;所示bI#<时如图.:6;所示B在S#\XI时8W的变化范围总有一个端点在W#&8

电流相位差和波程差

天线论文

(R

电气电子教学学报

(R卷

!#%&’("$!#%*’+)$&!#%&’.,-!#%&’(/$!#%&0$

图(+元阵子天线不同/

的方向图

大辐射方向与阵轴倾斜一个角度4

侧射中的图(图(单向端射中的图(!#A!#A")

和斜射中的图*都是有实用价值的阵函数!#!#,"图4图(图(的多主瓣情况是不希望的3图*!#A!#/0的B栅瓣C情况也是要避免的4!#)

!#%*’+"$&!#%*’12)$&

图*+元阵子天线最大辐射方向与阵轴倾斜时的方向图

D基于EFGHFI可实现天线阵方向

图的三维图形分析

D5J单向端射阵的最大辐射方向

单向端射阵的最大辐射方向取决于6是滞后还是超前K滞后#时3如图.所示!二%L:!86$>M%2

沿阵轴线迭加或抵消3阵轴线的方向上有最大辐射端射阵#!4

%!?6#’(45728379:;:$,<=>,66$时3

所示@%*’+时如图*!#%*’12时如图*$&"$&a …… 此处隐藏：8337字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……