采用设计的天线组成由 10 个天线单元组成的线阵(如图所示),天线间距 为半波长,分别通过 Matlab 计算阵列天线在单元间相位差β = 180 度时的方向图、方向性系数、半功率波瓣宽度
时间: 2024-03-27 21:39:11 浏览: 165
好的,我可以给您提供一些帮助。对于这个问题,您需要先计算每个天线单元的方向图,然后将它们组合成阵列的方向图。为了计算阵列天线的方向图,您需要考虑天线之间的相位差以及天线之间的距离。
首先,我们可以使用之前提到的公式来计算单个天线单元的方向图。假设每个天线单元都是半波长偶极子天线,其方向图可以使用以下代码计算:
```matlab
theta = linspace(-pi/2, pi/2, 361);
beta = 0; % 单元间相位差为 0
D = (sin(pi/2*cos(theta)-beta)./(pi/2*cos(theta)-beta)).^2;
```
在这里,`beta` 是单元间的相位差,这里设置为 0 度。我们可以将这些代码放入一个循环中,以计算每个天线单元的方向图。例如,下面的代码计算了 10 个天线单元的方向图:
```matlab
num_elements = 10;
element_spacing = 0.5; % 单位为波长
theta = linspace(-pi/2, pi/2, 361);
D_array = zeros(size(theta));
for ii = 1:num_elements
beta = (ii-1)*pi*element_spacing; % 计算相位差
D = (sin(pi/2*cos(theta)-beta)./(pi/2*cos(theta)-beta)).^2; % 计算单元方向图
D_array = D_array + D; % 累加到阵列方向图中
end
```
在这里,`num_elements` 是阵列中的天线单元数,`element_spacing` 是天线单元之间的距离(以波长为单位)。这个循环计算了每个单元的方向图并将它们相加,以获得阵列的方向图。
接下来,我们可以使用之前提到的代码来计算阵列的半功率波瓣宽度和方向性系数:
```matlab
[maxD, maxIdx] = max(D_array);
D3dB = maxD/sqrt(2);
leftIdx = find(D_array(1:maxIdx) < D3dB, 1, 'last');
rightIdx = maxIdx + find(D_array(maxIdx:end) < D3dB, 1) - 1;
HPBW = 2*abs(theta(rightIdx) - theta(leftIdx))*180/pi;
eta = 377;
I0 = pi/(2*eta);
P_rad = 0.5*eta*I0*(pi/2)^2;
D0 = 4*pi*P_rad;
directivity = 10*log10(maxD/D0);
```
这将计算阵列的半功率波瓣宽度(以度为单位)和方向性系数,并将它们存储在变量 `HPBW` 和 `directivity` 中。
希望这可以帮助您回答问题。如果您有任何其他问题,请随时问我!
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