天线方向图仿真.doc

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1、阵列天线方向图MATLAB仿真一．实验要求1.运用MATLAB仿真16单元阵列天线的方向图。2.变换θ和d观察曲线变化。二．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

2、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  16单元天线方向图，θ=0°，d=2/λ  16单元天

3、线方向图，θ=0°，d=λ  16单元天线方向图，θ=20°，d=2/λ  16单元天线方向图，θ=20°，d=λ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/λ时在θ=0°，θ=20°方向形成波束。在d=λ时，通过对比d=2/λ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1.clear;theta=-pi/2:0.01:pi/2;lamda=0.03;d=lamda/2;n1=16;beta=2*pi*d*sin(theta)/lamd

4、a;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

5、/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

6、(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(z2

7、1));F1=abs(f1);figure(1);plot(theta,F1,'b');xlabel('theta/radian');ylabel('amplitude');legend('n=16');