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)
Исходные параметры антенного элемента
Перед построением выберем тип графика: gr() - статический, plotlyjs() - динамический.
is_dinamic_plot = false # динамический график (true или false)
is_dinamic_plot ? plotlyjs() : gr()
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
)
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
)
pattern(ULA_Array,fc)
plot!(title="ДН линейной АР",colorbar_title="КНД (дБи)")
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
)
pattern(URA_Array,fc)
plot!(title="ДН прямоугольной АР",colorbar_title="КНД (дБи)")
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
)
pattern(UCA_Array,fc)
plot!(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