天线模式(第 2 部分)
本例演示了天线阵列的构建和可视化。使用示例第 1 部分中讨论的天线元件,考虑基本的天线阵列(AA)几何结构。
天线元件的初始参数
绘制之前,请选择图形类型:gr() - 静态,plotlyjs() - 动态。
In [ ]:
is_dinamic_plot = false # динамический график (true или false)
is_dinamic_plot ? plotlyjs() : gr()
Out[0]:
在建立 DND 模型之前,我们先设置天线元件的基本参数:
In [ ]:
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
作为天线阵列的一个元素,我们选择一个各向同性元素:
In [ ]:
element = EngeePhased.IsotropicAntennaElement(
FrequencyRange = freq_rng,
BackBaffled=false
)
Out[0]:
1. 线性阵列
第一个最基本的 AR 几何结构是线性等距天线。让我们使用系统对象来设置这种几何形状ULA
In [ ]:
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
)
pattern(ULA_Array,fc)
plot!(title="ДН линейной АР",colorbar_title="КНД (дБи)")
Out[0]:
矩形阵列
让我们来看看第二种天线阵列几何形状--矩形。与前一种几何形状不同,这种天线阵具有二维结构。系统对象定义为EngeePhased.URA
:
In [ ]:
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
)
pattern(URA_Array,fc)
plot!(title="ДН прямоугольной АР",colorbar_title="КНД (дБи)")
Out[0]:
圆形阵列
AR 中考虑的最后一种类型具有圆形几何结构。元素的位置是根据圆的半径确定的。让我们定义一个有 10 个元素的圆形 AR (EngeePhased.UCA
):
In [ ]:
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
)
pattern(UCA_Array,fc)
plot!(title="ДН круговой АР",colorbar_title="КНД (дБи)")
Out[0]:
结论
本示例介绍了基本几何形状天线阵列的形成和构造:线形、矩形和圆形。利用 AR 参数的变化,可以实现所需的 DR 形状。