Диаграммы направленности антенн (часть 2)

В примере демонстрируется построение и визуализация антенных решеток. С использованием антенных элементов, обозреваемые в пример часть 1 рассмотрим базовые архитектуры геометрии антенных решеток (АР)

Используемые функции

function set_DN_plot(fig;title::String="",colorbar_title::String = "")
    PlotlyJS.relayout!(fig,title=title)
    fig.plot.data[1][:colorbar][:title] = colorbar_title
    fig.plot.data[1][:colorbar][:titleside] = "right"
    return fig
end

set_DN_plot (generic function with 1 method)

Исходные параметры антенного элемента

Перед моделирование ДН зададим основные параметры антенных элементов:

fc = 300e6 # частота излучения антенны
c = 3e8 # скорость распространения сигнала
lambda = c/fc # длина волны
freq_rng = [50e6 1000e6] # частотный диапазон антенны

azim_ang = reshape(Vector(-180:180),1,:) # диапазон азимутальных углов
elev_ang = reshape(Vector(-90:90),1,:); # диапазон по углу места

В качестве элемента антенной решетки выберем изотропный элемент:

element = EngeePhased.IsotropicAntennaElement(
    FrequencyRange = freq_rng, 
    BackBaffled=false
)

IsotropicAntennaElement: FrequencyRange=[5.0e7 1.0e9] BackBaffled=false

1. Линейная решетка

Первой самой базовой геометрией АР является линейная эквидистантная антенна. Зададим данную геометрию с помощью системного объекта ULA

ULA_Array = EngeePhased.ULA(
    Element= element, # элемента антенной решетки
    NumElements = 10, # количество элементов
    ElementSpacing=lambda/2, # расстояние между элементами
    ArrayAxis="z", # ориентация антенны
    Taper=1 # весовой коэффициент
)
fig_ula = pattern(ULA_Array,fc)
set_DN_plot(fig_ula;title="ДН линейной АР",colorbar_title = "КНД (дБи)")

2. Прямоугольная решетка

Рассмотрим вторую разновидность геометрии антенной решетки - прямоугольную. В отличие от предыдущей геометрии, антенная решетка имеет 2-мерную структуру. Системный объект задается как EngeePhased.URA:

URA_Array = EngeePhased.URA(
    # задание антенного элемента 
    Element = element, 
    Size=[5 5], # размер решетки
    ElementSpacing=[0.5 0.5], # расстояние между элементами
    ArrayNormal = "z",# ориентация антенны
    Taper=1 # весовой коэффициент
)

fig_ura = pattern(URA_Array,fc)
set_DN_plot(fig_ura;title="ДН прямоугольной АР",colorbar_title = "КНД (дБи)")

3. Круговая решетка

Последним рассматриваемым типом в АР имеет круговую геометрию. Положением элементов формируется на основе радиуса окружности. Зададим круговую АР с 10 элементами (EngeePhased.UCA):

UCA_Array = EngeePhased.UCA(
    # # задание антенного элемента 
    Element = element,
    NumElements=10, # количество элементов
    Radius=lambda/2, # радиус антенной решетки
    ArrayNormal="z",# ориентация антенны
    Taper=1  # весовой коэффициент
)

fig_uca = pattern(UCA_Array,fc)
set_DN_plot(fig_uca;title="ДН круговой АР",colorbar_title = "КНД (дБи)")

Заключение

В примере рассмотрено формирование и построение антенных решеток для базовых геометрий: линейной, прямоугольной и круговой. С использованием варьирования параметров АР возможно добиться требуетмой формы ДН

Диаграммы направленности антенн (часть 2)