自动嵌入式系统计算天线轴向比的MATLAB代码实现

资源摘要信息: "电磁波极化matlab代码-Automated-Embedded-System-calculating-Axial-Ration-of-Antenna-master" 1. 项目介绍与目标 该项目是一个基于MATLAB的自动化嵌入式系统，旨在计算天线的轴向比（Axial Ratio，AR）。轴向比是评估天线性能的重要指标，尤其是对于圆极化天线。通过该项目，可以实现对任意测试天线轴向比的自动化测试，并且能够准确计算出影响天线辐射功率模式的参数。这为微带贴片天线的设计和制造提供了重要的计算和参数依据，这些天线广泛应用于合成孔径雷达（SAR）传感器和微波遥感卫星等通信系统中。 2. 硬件测试环境 系统中使用的硬件包括可以调整发射和接收天线之间距离的天线装置，例如螺旋天线（圆极化）、偶极天线和环形天线作为发射天线，以及喇叭天线作为接收天线。为了实现自动化，系统还配置了阿杜诺乌诺TB6600步进电机驱动器和NEMA 17/NEMA 21步进电机，以便于旋转探针的位置调整。 为了精确测量天线特性，系统配备了N9916A Fieldfox频谱分析仪（是德科技），使用SMA连接器和以太网电缆来保证测量的准确性。频谱分析仪能够提供详细的电磁波频率响应信息，为轴向比的计算提供基础数据。 3. 软件实现与算法 软件部分主要使用Arduino IDE软件和MATLAB软件。Arduino IDE用于控制步进电机和收集数据，而MATLAB则负责数据处理和分析。在MATLAB中，将编写专门的脚本来处理频谱分析仪收集到的原始数据，并通过特定的算法计算出天线的轴向比。 旋转探针系统/方法是项目中使用的重要技术，它广泛应用于测量天线在不同方向上的特性。在这个方法中，需要测试的天线被固定在天线夹具机构上，并通过适当的馈电技术进行馈电，从而辐射电磁波。在接收端，通过旋转探针（例如旋转喇叭天线）来测量天线辐射的电磁波的幅度和相位。通过分析这些测量结果，可以计算出天线的轴向比，从而评估天线的极化性能。 4. 应用领域 该项目在天线设计和测试领域具有重要的应用价值。特别是在微波和雷达通信领域，通过对天线轴向比的精确测量，可以有效提升天线的性能，进一步优化微带贴片天线的设计，确保其在合成孔径雷达（SAR）传感器和微波遥感卫星（如SAR卫星）中的高效应用。对于研发和制造高性能收发器天线，该项目提供了关键的技术支持和数据支持。 5. 开源特点 标签中提到的“系统开源”意味着该项目的代码和相关文档是公开的，这为科研人员和工程师提供了便利，他们可以自由地访问、研究和改进系统。这种开放性可以促进知识和技术的交流，加速相关领域的发展和创新。开源特性也鼓励了社区的合作和贡献，有助于构建一个强大的开发者和研究者网络，从而推动电磁波极化分析和天线设计技术的进步。 总结而言，通过自动化嵌入式系统计算天线的轴向比，不仅提升了测试效率和精确度，也促进了天线设计领域的技术革新。该项目的成功实施将为通信系统和遥感技术的发展带来积极影响。