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天线辐射图(第1部分)

该示例描述了使用EngeePhased库的系统对象(CO)分配和构造各种天线元件的方向图(DN)。

辅助功能

In [ ]: 
function setting_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
Out[0]:
setting_plot (generic function with 1 method)

天线元件的初始参数

让我们设置天线元件的基本参数:

In [ ]: 
fc = 500e6 # 天线辐射频率
freq_rng = [50e6 1000e6] # 天线频率范围

azim_ang = reshape(Vector(-180:180),1,:) # 方位角范围
elev_ang = reshape(Vector(-90:90),1,:); # 座角度的范围

1. 各向同性散热器

所有天线元件都位于内置库"EngeePhased"中。 要设置各向同性天线元件的系统对象，必须调用函数 EngeePhased.IsotropicAntennaElement，在其中定义必要的元素参数:

In [ ]: 
# 天线元件的加热
iso_element = EngeePhased.IsotropicAntennaElement(
    FrequencyRange=freq_rng, # 频率范围
    BackBaffled=false # 反向反射
)
Out[0]:
IsotropicAntennaElement: FrequencyRange=[5.0e7 1.0e9] BackBaffled=false

要构建日期，您需要调用函数 pattern 输入参数的顺序如下:

In [ ]: 
fig1 = pattern(
    iso_element, # 天线元件
    fc, # 天线辐射频率
    azim_ang, # 方位角范围
    elev_ang # 座角度的范围
);
setting_plot(fig1;title="各向同性元素的名称",colorbar_title = "CND(dBi)")
Out[0]:

2余弦发射体

从分析上看，给定天线的DN的表达式具有以下形式:

哪里 DN功能; -方位角; -座椅角度; -余弦度的指数（实数大于等于零）

以编程方式，余弦元素使用函数设置 CosineAntennaElement:

In [ ]: 
cos_element = EngeePhased.CosineAntennaElement(
    FrequencyRange=[50e6 1000e6], # 频率范围
    CosinePower=[1.5 1.5] # 余弦函数程度的指数
)
Out[0]:
CosineAntennaElement: FrequencyRange=[5.0e7 1.0e9] CosinePower=[1.5 1.5]

让我们为新的天线元件建立基础

In [ ]: 
fig2 = pattern(cos_element,fc,azim_ang,elev_ang)
setting_plot(fig2;title="余弦天线的名称",colorbar_title = "CND(dBi)")
Out[0]:

3心形天线元件

所述天线元件是利用所述功能形成的 CardioidAntennaElement 要设置天线元件的最小方向，必须使用参数设置轴及其方向 NullAxisDirection:

In [ ]: 
cardiod_element = EngeePhased.CardioidAntennaElement(
    FrequencyRange=freq_rng, # 频率范围
    NullAxisDirection="-x" # 天线最小方向
)
Out[0]:
CardioidAntennaElement: FrequencyRange=[5.0e7 1.0e9] NullAxisDirection=-x

取决于参数 NullAxisDirection 天线元件底部的特征将是表达式:

"-x"

"-y"

"-z"

"+x"

"+y"

"+z"

让我们建立一个天线元件

In [ ]: 
fig3 = pattern(cardiod_element,fc) 
setting_plot(fig3;title="心形天线元件的DN",colorbar_title = "CND(dBi)")
Out[0]:

4. 定制天线元件

除了已知的天线元件之外，还可以用定制的方向图形成自己的天线元件。

假设需要一个由高斯函数指定的DN的天线元件。 让我们使用函数定义曲面 gauss:

In [ ]: 
gauss(x,y) = exp.(-(x.^2 .+ y.^2))

x_grid = LinRange(-4,4,361) # x轴网格
y_grid = LinRange(-2,2,181) # y轴网格
custom_pattern = gauss(x_grid',y_grid);

以笛卡尔坐标可视化表面:

In [ ]: 
surface(
    x_grid,y_grid,custom_pattern,
    title="高斯函数的复杂度",
    xlabel="x",ylabel="y",
    zlabel="z",xlims=(-2,2)
)
Out[0]:

现在，使用系统对象 EngeePhased.CustomAntennaElement 让我们形成一个自定义天线元素:

In [ ]: 
custom_element = EngeePhased.CustomAntennaElement(
    MagnitudePattern = custom_pattern
);
In [ ]: 
fig4 = pattern(custom_element,fc)
setting_plot(fig4;
    title="心形自定义天线元件的DN",
    colorbar_title = "CND(dBi)"
)
Out[0]:

由于使用定制的天线元件，可以实现更定向的底部。

结论

该示例演示了使用内置库构建和分析天线元件特性。 EngeePhased. 使用这个库，可以构建现成的元素或设置自己的天线元素与任意方向图。