图案

天线或阵列的辐射模式和相位;天线单元在阵列中的嵌入方式

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语法

图案（对象，频率）
图案（对象，频率，方位角，仰角）
模式(___、名称、值)
(帕特、方位角、仰角)=模式(对象,频率、方位角、仰角)
(帕特、方位角、仰角)=模式(___、名称、值)

描述

例子

模式(对象,频率)绘制天线或阵列对象在指定频率上的三维辐射图。默认情况下，在天线工具箱™中，远场半径设置为100年λ.

模式(对象,频率,方位,海拔)使用指定的属性绘制天线或阵列对象的辐射模式方位和海拔角。

模式(___,名称,值)使用由一个或多个名称，Value对参数中指定的附加选项。你可以使用任何的输入参数从以前的语法。

使用“ElementNumber”和'终止'属性，以计算在连接到电压源的阵列的天线元件的嵌入图案。电压源模型由与源阻抗串联1伏的理想电压源的。嵌入图案包括由于阵列中的其它天线元件的相互耦合的效果。

(帕特,方位,海拔] =图案（对象,频率,方位,海拔)返回模式值，帕特在指定的频率的天线或阵列对象的值。方位和海拔是模式函数计算指向性的角度。

(帕特,方位,海拔] =图案（___,名称,值)使用由一个或多个指定的附加选项名称,值对参数。

例子

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开立真实脚本

计算默认线性阵列70mhz频率下的辐射模式。

升= linearArray;图案（1，70e6）

开立真实脚本 
H =螺旋;图（h，2E9，0，1：1：360）;

开立真实脚本

计算线性阵列的嵌入元素模式。激活阵列中的第一个天线单元。使用50欧姆电阻终止所有其他天线元件。

升= linearArray;图案（1，70e6，“ElementNumber”1，'终止',50);

开立真实脚本

计算螺旋天线的指向性。

H =螺旋;d =图（h，2E9，0，1：1：360）;

显示前五个指向性值。

Dnew，且= d（1：5）
Dnew，且=5×1-6.2750 -6.0599 -5.8322 -5.5935 -5.3455
开立真实脚本

绘制指定透明度为0.5的螺旋天线的辐射图。

p = PatternPlotOptions
P = PatternPlotOptions与性能：透明度：1 SizeRatio：0.9000 MagnitudeScale：[] AntennaOffset：[0 0 0]
p。透明度= 0.5;蚂蚁=螺旋;模式(ant, 2 e9,“patternOptions”，p）的

要了解透明度的效果，选择覆盖天线在辐射图中。

此选项将螺旋天线覆盖在辐射图上。

输入参数

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天线或数组元素，指定为一个对象。

频率:用来计算或绘制天线或阵列的辐射模式，用赫兹表示为一个标量或一个矢量。

例：70年e6

数据类型：双

方位角和角与角之间的间距，使辐射图形形象化，指定为角度矢量。如果坐标系统设置为uv，则在此参数中指定U值。U的值在-1至1.

例：90

数据类型：双

仰角和角度之间的间距，以可视化的辐射模式，指定为矢量的角度。如果坐标系统设置为uv，则在此参数中指定V值。V的值在-1至1.

例：0:1:360

数据类型：双

名称-值对的观点

例：'坐标系',“紫外线”

指定可选的逗号分隔的对名称,值对参数。名称参数名和值是对应的值。名称必须出现内单引号（''）。您可以按照任何顺序指定多个名称和值对参数Name1, Value1,…的,家.

坐标系统以可视化的辐射图案，指定为逗号分隔的一对组成的'坐标系'其中一个值是:'极性',“矩形”,“紫外线”.

例：'坐标系','极性'

数据类型：字符

标绘数量，指定为逗号分隔的对，由'类型'其中一个值是:

  • 方向性- dBi(无损天线或阵列)的方向性

  • 获得- 增益以dBi（有损天线或阵列）

  • efield- 在伏/米的电场

  • 功率-功率(瓦特)

  • powerdb-功率(dB)

  • 相-按度数分阶段计算。

    请注意

    类型只能设置为相什么时候极化提供。

默认值是“方向性”对于无损耗的天线和“获得”对于有损天线。你不能绘制“方向性”有损天线的。

例：'类型',“数字油田”

数据类型：字符

将字段模式规格化，指定为逗号分隔的对“正常化”，要么真正要么假.

例：“正常化”,假

数据类型：逻辑

2-d时频率是矢量，指定为逗号分隔的一对组成的图案显示风格“PlotStyle”其中一个值是:

  • “叠加”- 在2-d线图重叠的频率数据

  • “瀑布”-在瀑布图中绘制频率数据

您可以使用时，使用此属性图案不带输出参数的功能。

例：“PlotStyle”,“瀑布”

数据类型：字符

电场极化，指定为逗号分隔的一对组成的'偏振'其中一个值是:

  • 'H'——水平极化

  • “V”- - - - - -垂直极化

  • “RHCP”- 右旋圆偏振

  • “LHCP”-左旋圆极化

默认情况下，您可以看到一个组合极化。

例：'偏振',“RHCP”

数据类型：字符

阵列中的天线单元，指定为由逗号分隔的对组成“ElementNumber”和标量。这个天线元件连接到电压源。

请注意

使用此属性计算数组的嵌入模式。

例：“ElementNumber”,1

数据类型：双

对于数组元素终端阻抗值，指定为逗号分隔的一对组成的'终止'和标量。的阻抗值的终止阵列的其它天线元件，同时计算连接到电压源的天线的嵌入图案。

请注意

使用此属性计算数组的嵌入模式。

例：'终止',40

数据类型：双

参数来更改模式图属性，指定为逗号分隔的对“patternOptions”和PatternPlotOptions输出。你可以改变的属性包括：

  • 透明度

  • SizeRatio

  • AntennaOffset

  • AntennaVisibility

  • MagnitudeScale

例：p = PatternPlotOptions(“透明度”,0.1);创建透明度为0.1的模式图选项。蚂蚁=螺旋;模式(ant 2 e9 patternOptions, p);使用这种模式图选项可视化螺旋天线的格局。

数据类型：双

输出参数

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天线或阵列的辐射模式或阵列的嵌入模式，以方位角值的数量作为仰角值的数字f的矩阵返回。模式如下:

  • 方向性- dBi(无损天线或阵列)的方向性

  • 获得- 增益以dBi（有损天线或阵列）

  • efield- 在伏/米的电场

  • 功率-功率(瓦特)

  • powerdb-功率(dB)

矩阵大小是仰角值的数量乘以方位角值的数量。

的方位角来计算辐射图案，返回作为以度的载体。

仰角计算辐射模式，以矢量的角度返回。

更多关于

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方向性

方向性是天线向特定方向辐射功率的能力。它可以定义为期望方向的最大辐射强度与所有其他方向的平均辐射强度之比。指向性方程为:

D = 4 π U ( θ , ϕ ) P r 一个 d

地点:

  • D天线的指向性是多少

  • U是天线的辐射强度

  • Prad是天线的平均发射功率在所有其他方向

天线的指向性是无量纲的，以分贝计算，与各向同性辐射体(dBi)相比。

获得

的获得天线的性能取决于天线的指向性和效率。它可以定义为在期望方向上的最大辐射强度与天线总输入功率的比值。天线增益公式为:

G = 4 π U ( θ , ϕ ) P 我 n

地点:

  • G是天线的增益吗

  • U是天线的辐射强度

  • P在是电源输入到天线的总

如果天线的效率在期望的方向是100%，则天线的总输入功率等于天线辐射的总功率，即 P 我 n = P r 一个 d .在这种情况下，天线方向性等于天线增益。

数组因子和模式乘法

数组理论的基础是乘法模式定理。该定理指出，N个相同的数组元素的组合图案被表示为元件图案倍阵因子。

阵列因子是使用下式计算：

一个 F = Σ 我 = 0 N V ( 我 ) · e ( k 罪 θ 因为 φ · x ( 我 ) + k 罪 φ · y ( 我 ) + k 因为 θ · z ( 我 ) )

地点:

  • N是数组中元素的数目。

  • V为在阵列中每个元素上施加的电压(幅值和相位)。

  • k是波数。

  • 和是仰角和方位角。

  • 的x，y和z是该阵列的每个天线元件的馈电位置的笛卡尔坐标。

一旦阵列因子是使用上述方程式计算，就可以计算出阵列作为阵列因子的乘积和所述阵列的单独天线元件的波束方向图的波束方向图。

排列图案= AF *各个天线元件图案

参考文献

谢尔盖·N·马卡洛夫天线和电磁建模在MATLAB.第三章，3.4节3.8。威利跨科学。

[2] Balanis，C.A.天线理论，分析与设计，第2章，仲2.3-2.6，威利。

另请参阅

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主题

介绍了在R2015a

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