巴特勒矩阵切换波束阵列
这个例子展示了一个由4个谐振偶极子组成的开关波束阵列。采用4x4butler矩阵实现了波束切换。通过观察放置在阵列远场的4个接收天线在与波束峰值相对应的近似方位角下的输出,可以看出波束切换的效果。采用s参数对发射侧阵列单元间的相互耦合效应进行了考虑。
该示例需要以下产品:s manbetx 845
射频Blockset
系统描述
该系统由以下子系统组成
A信号源和端口开关
使用方向耦合器和移相器实现的4x4butler矩阵
阵列耦合模型捕捉偶极线阵之间的相互耦合
远场线性阵列与接收天线之间的信道传递函数模型
模型=“AtxSwitchedBeamArrayWithButlerMatrixModel”;open_system(模型);
巴特勒矩阵
巴特勒矩阵是一种模拟波束形成网络,可以由定向耦合器和移相器等纯无源设备构建。巴特勒矩阵中输入和输出端口的数目相等。输出端口直接连接到每个天线元件。根据被激励的输入端口,输出端口上的信号相移,从而使波束在方向上切换。
open_system([模型“巴特勒/矩阵”],“力”);
阵列互耦模型、信道和接收天线输出
发射侧由间隔半波长的4单元谐振偶极子线性阵列组成。有4个接收天线,谐振偶极子,放置在这个阵列的远场。这4个偶极子分别以15度、45度、315度和345度放置在方位平面上。这些位置对应于交换波束阵列输出的预期波束峰值。在每个这些远场接收天线单元上的响应被计算为4单元发射阵列中每个天线单元的贡献的叠加。信道假定为自由空间。为了捕获发射侧的相互作用和从发射天线到接收天线的传递函数,我们计算了发射-接收系统的总体散射参数。这是通过使用天线工具箱中的conformalArray完成的。得到的8端口S-parameter矩阵被加载到RF Blockset中的S-parameters块中。前4个端口对应于发射侧天线单元,端口5-8属于远场的单个接收天线。
open_system([模型Tx-Rx阵列耦合模型],“力”);
运行仿真
在仿真中,利用重复阶梯序列发生器切换信号驱动的输入端口。每个端口激励0.1毫秒。根据被激发的端口,阵列的主光束会在方向上进行切换。这可以在每个接收天线的输出信号电平中看到。在0.1毫秒的时间块内,4个接收信号中的1个优于其余3个,表明波束形成的影响。
sim(模型)
bdclose(模型);清晰的模型;