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news 2025/7/4 3:19:05

網(wǎng)站做的好不好看什么,廣州seo,推廣引流違法嗎,怎么建php網(wǎng)站均勻圓形陣列原理及MATLAB仿真目錄前言一、均勻圓陣原理二、圓心不存在陣元方向圖仿真三、圓心存在陣元方向圖仿真四、MATLAB仿真代碼總結(jié) 前言本文詳細(xì)推導(dǎo)了均勻圓形陣列的方向圖函數(shù)，對(duì)圓心不放置陣元和圓心放置陣元的均勻圓形陣列方向圖都進(jìn)行了仿…

均勻圓形陣列原理及MATLAB仿真

前言

一、均勻圓陣原理

二、圓心不存在陣元方向圖仿真

三、圓心存在陣元方向圖仿真

四、MATLAB仿真代碼

總結(jié)

前言

? ? ? ? 本文詳細(xì)推導(dǎo)了均勻圓形陣列的方向圖函數(shù)，對(duì)圓心不放置陣元和圓心放置陣元的均勻圓形陣列方向圖都進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表面本文推導(dǎo)的方向圖函數(shù)無(wú)誤。

提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容，希望能幫助到各位，轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上鏈接。

一、均勻圓陣原理

??????在半徑 R 的圓周上均勻分布著?M 個(gè)陣元，構(gòu)成均勻圓陣列天線，如下圖所示。??

? ? ? ? 假設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在圓心O，第 m 個(gè)陣元與圓心之間的連線與 x 軸的夾角為

$\phi _{m}=2\pi m/M$

其位置向量表達(dá)式為

$\textbf{P}_m=(R\cos\phi_m,R\sin\phi_m,0)$

????????設(shè)一窄帶平面波以 $(\phi,\theta)$ 的方向入射到該均勻圓陣。信號(hào)的方位角 $\phi\in[0,2\pi]$ 是從 x 軸沿逆時(shí)針?lè)较虻叫盘?hào)入射方向在陣列平面上投影的夾角，俯仰角 $\theta\in[0,\pi/2]$ 為 z 軸與信號(hào)入射方向的夾角。以圓心O為參考點(diǎn)，則波達(dá)方向矢量為

$\textbf{r}=(-\sin\theta\cos\phi,-\sin\theta\sin\phi,-\cos\theta)$

$\textbf{P}_m$ 在 $\textbf{r}$ 上的投影為

$\textbf{P}_m \cdot \textbf{r}=-R(\cos\phi_m\sin\theta\cos\phi+\sin\phi_m\sin\theta\sin\phi)\\ =-R\sin\theta \cos(\phi-\phi_m)$

原點(diǎn)與陣元 m 接收到的信號(hào)包絡(luò)之間的相位差是：

$\Delta\phi_m=-\frac{2\pi}{\lambda}\textbf{P}_m\cdot \textbf{r}=-\frac{2\pi}{\lambda}R\sin\theta\cos(\phi-\phi_m)$

????????設(shè)陣列波束的最大值指向?yàn)?img referrerpolicy="no-referrer" alt="(\phi_0,\theta_0)" class="mathcode" src="https://latex.csdn.net/eq?%28%5Cphi_0%2C%5Ctheta_0%29" />，則第m陣元的激勵(lì)相位為

$\alpha_m=\frac{2\pi}\lambda R\sin\theta_0\cos(\phi_0-\phi_m)$

那么，均勻圓陣天線的方向圖函數(shù)可以直接用陣列因子表示，即方向圖函數(shù)為：

$F(\phi,\theta)=\sum_{m=0}^{M-1}A_me^{-j\frac{2\pi}{\lambda}R\sin\theta\cos(\phi-\phi_m)+j\alpha_m}=\\\sum_{m=0}^{M-1}A_me^{j\frac{2\pi}{\lambda}R[-\sin\theta\cos(\phi-\phi_m)+\sin\theta_0\cos(\phi_0-\phi_m)]}$

其中， $A_m$ 是第m陣元的激勵(lì)幅度。

二、圓心不存在陣元方向圖仿真

????????設(shè)一均勻圓形陣列，圓的半徑 R = 2λ ，圓環(huán)上均勻分布了 24 個(gè)各向同性的天線陣元，此時(shí)兩陣元間的距離約為λ / 2。令其指向方位角180° ,俯仰角30° ，采用MATLAB程序得出陣列的三維方向圖如下所示：

????????上面分別給出了均勻圓陣的三維方向圖、俯仰角在30° 時(shí)的方位角方向圖和方位角在180°?時(shí)的俯仰角方向圖。相比于均勻線陣，均勻圓陣具有平面陣列的結(jié)構(gòu)，從而可以估計(jì)波達(dá)方向的方位角和俯仰角。由圖可以看出，均勻圓陣列天線方向圖的旁瓣電平較高，第一旁瓣電平比主瓣電平只低了 8 dB。這是由圓形陣列自身的非線性引起的，這是均勻圓陣的一個(gè)固有特性。要改善這種情況，比較直接的方法是采用同心圓環(huán)陣或在圓陣列天線中心處添加一個(gè)陣元。

三、圓心存在陣元方向圖仿真

? ? ? ? 圓心存在陣元：

????????設(shè)中心存在陣元的均勻圓形陣列由 25 個(gè)陣元組成。陣列半徑 R = 2λ ，圓心上分布 1 個(gè)陣元，圓環(huán)上均勻分布了 24 個(gè)各向同性的陣元，此時(shí)圓環(huán)上兩陣元的直線距離約為λ / 2。令其指向方位角180° ,俯仰角30° ，采用 Matlab 程序得出陣列的三維方向圖如下：

? ? ? ? 上面分別給出了中心存在陣元的均勻圓陣三維方向圖、把俯仰角固定在30°時(shí)的方位角方向圖和把方位角固定在180°時(shí)的俯仰角方向圖。由上圖可以看出，中心存在陣元的均勻圓形陣列的第一副瓣電平要比主瓣電平低了9dB左右，并保持了均勻圓陣固有的性質(zhì)，是一種較好的陣列形式。

四、MATLAB仿真代碼

https://download.csdn.net/download/m0_66360845/89583319https://download.csdn.net/download/m0_66360845/89583319

總結(jié)

???????? 本文詳細(xì)推導(dǎo)了均勻圓形陣列的方向圖函數(shù)，對(duì)圓心不放置陣元和圓心放置陣元的均勻圓形陣列方向圖都進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表面本文推導(dǎo)的方向圖函數(shù)無(wú)誤。

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前言

一、均勻圓陣原理

二、圓心不存在陣元方向圖仿真

三、圓心存在陣元方向圖仿真

四、MATLAB仿真代碼

總結(jié)

相關(guān)文章：

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前言

一、均勻圓陣原理

二、圓心不存在陣元方向圖仿真

三、圓心存在陣元方向圖仿真

四、MATLAB仿真代碼

總結(jié)

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二、圓心不存在陣元方向圖仿真

四、MATLAB仿真代碼