Matlab仿真天线阵的方向图及半功率宽度概要

1、山东科技大学通信工程系创新性实验设计报告实验项目名称 Matlab仿真天线阵的方向图及半功率宽组长姓名一学号手机Email成员姓名.学号成员姓名 学号专业通信工程班级093指导教师及职称开课学期2011至2012学年_ 2学期提交时间2012年二月二3日、实验摘要熟悉课本第183页直线等距（LES）天线阵列的基本原理；熟悉常用的算法，包括最小均方计算（LES）,递归最小平方计算（RLS）和恒模 算法（CMA ）。能够利用matlab软件仿真天线阵列的方向图，并且利用 matlab计算其半功率 宽度。二、实验目的1 , 了解只能天线的组成，并能对天线矩阵进行分析2 .运用MATLA防真阵列天线的

2、方向图曲线3,变换各参量观察曲线变化并分析参量间的关系4 .利用matlab计算LES阵列的半波宽度。三、实验设计方案1、实验原理1,阵列天线：阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。阵列天线的辐射电磁场是组成该天线阵各单元辐射场的总和一矢量和由于各单元的位置和馈电电流的振幅和相位均可以独立调整，这就使阵列大线具有各种不同的功能，这些功能是单个天线无法实现的。2.方向图原理：对于单元数很多的天线阵，用解析方法计算阵的总方向图相当 繁杂。假如一个多元天线阵能分解为几个相同的子阵，则可利用方向图相乘原理比较简单地求出天线阵的总方向图。一个可分解的多

3、元天线阵的方向图,等于子阵的方向图乘上以子阵为单元阵列天线天线阵的方向图。这就是方向图相乘原理。一个复杂的天线阵可考虑多次分 解，即先分解成大的子阵，这些子阵再分解为较小的子阵，直至得到单元数很 少的简单子阵为止，然后再利用方向图相乘原理求得阵的总方向图。这种情况 适应于单元是无方向性的条件，当单元以相同的取向排列并自身具有非均匀辐 射的方向图时，则天线阵的总方向图应等于单元的方向图乘以阵的方向图。2、实验内容假设阵元间距为波长的一半，天线元数目5个，导引向量a (0,0);(1)仿真天线阵方向图实验主程序thita=linspace(0,2*pi;fiai=0;lamda=0.4;d=lam

4、da./2;beta=2.*pi./lamda;thita1=pi/6;m=5;W=sin(thita.*cos(fiai-sin(thita1;z1=(sin(m.*beta.*d./2.*W./(sin(beta.*d./2.*W;z2=cos(4.*beta.*d./2.*W+1i.*sin(4.*beta.*d./2.*W;f1=z1.*z2;f=abs(f1;polar(thita,f;仿真所得的天线矩阵图如下:(2)半功率宽度主程序:thita=linspace(0,2*pi;fiai=0;lamda=0.4;d=lamda./2;beta=2.*pi./lamda;thita1=

5、pi/6;m=5;W=sin(thita.*cos(fiai-sin(thita1;z1=(sin(m.*beta.*d./2.*W./(sin(beta.*d./2.*W;z2=cos(4.*beta.*d./2.*W+1i.*sin(4.*beta.*d./2.*W;f1=z1.*z2;f=abs(f1;polar(thita,f;其计算结果如下：pv £ , J 1、1LX L 叫 L 7 » cI =L 0000 » k k =所以其半功率宽度为2.09443、实验步骤(1)查阅资料，详细了解天线阵的基本原理。(2)学习天线阵方向图的matlab仿真及半功率宽度计算(3)初步编写程序进行仿真并进行仿真。(4)调试程序，得到最好结果。(5)编写实验报告四、实验仪器、设备和材料：实验仪器：PC机一台matlab软件材料：微波技术与天线孙绪保 等编著2010.2五、实验结论运用