主要内容

基于地图的天线阵列波束扫描可视化

此示例演示了如何在扫描角度时可视化天线阵列的变化模式和覆盖图。天线阵列是使用天线工具箱™和相控阵系统工具箱™创建的。该阵列被设计成定向的,在xy平面上辐射,以在地理方位角上产生最大覆盖区域。发射和接收站点被创建并显示在地图上,当天线阵列被操纵时,模式和覆盖地图被显示出来。

设计一种反射背式偶极子天线元件

使用“天线工具箱”设计反射器支持的偶极子天线元件。设计为10ghz的元件及其激励器,并指定在xy平面的定向辐射倾斜,这与地理方位角相对应。

设计反射背式偶极子天线元件。Fq = 10e9;% 10 GHzMyelement = design(reflector,fq);myelement。激振器= design(myelelement .励磁器,fq);倾斜天线元件,使其在xy平面内辐射,沿x轴向天线方向辐射myelement。倾角= 90;myelement。TiltAxis =“y”;myelement. excite . tilt = 90;myelement.Exciter.TiltAxis =“y”

创建一个7 × 7的矩形天线阵列

使用相控阵系统工具箱从天线元件中创建一个7 × 7的矩形阵列。指定垂直于x轴方向的辐射方向的数组。

创建7 × 7天线阵列Nrow = 7;Ncol = 7;Myarray =相控的。(精“大小”, (nrow ncol),“元素”, myelement);定义元素间距为10 GHz的半波长,并指定%阵列平面作为yz平面,它引导x轴方向的辐射Lambda = physconst“光速”) / fq;Drow = /2;Dcol = lambda/2;myarray。ElementSpacing = [drow dcol];myarray。ArrayNormal =“x”%显示辐射模式F =图;Az = -180:1:180;El = -90:1:90;模式(fq myarray, az, el)

在华盛顿纪念碑创建发射机站点

使用天线阵列在华盛顿特区的华盛顿纪念碑上创建一个发射机站点。发射机频率与天线的设计频率相匹配,发射机输出功率为1w。设置天线高度为169米,即纪念碑的高度。

Tx = txsite(“名称”“华盛顿纪念碑”...“人肉搜索”, 38.88949,...“经”, -77.03523,...“天线”myarray,...“AntennaHeight”169的,...“TransmitterFrequency”fq,...“TransmitterPower”1);

在地图上显示发射机站点

发射站点查看器,并显示发射机站点,它位于华盛顿纪念碑的中心。默认地图显示卫星图像,站点标记显示在站点的天线高度。

如果isvalid (f)关闭(f)结束查看器= siteviewer;显示(tx)

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在地图上显示天线辐射模式

通过在“站点查看器”中显示辐射模式来可视化天线的方向。

模式(tx)

选择站点标记查看图案的颜色图例。

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创建接收站点

在华盛顿地区创建一个接收站点数组。这些被用作有关场址的地点标记,以评估发射机场址的覆盖范围。

为接收站点定义名称rxNames = [...布伦特伍德汉密尔顿球场...“国民公园”...“联合车站”...“乔治敦大学”...“阿林顿国家公墓”];为接收点定义坐标rxLocations = [...38.9080 - -76.9958;...38.8731 - -77.0075;...38.8976 - -77.0062;...38.9076 - -77.0722;...38.8783 - -77.0685);创建接收站点数组。每个接收器的灵敏度为-75 dBm。RXS = rxsite(“名称”rxNames,...“人肉搜索”rxLocations (: 1),...“经”rxLocations (: 2),...“ReceiverSensitivity”, -75);

在地图上显示接收站点。

显示(rx)

方法设置地图图像基础图财产。或者,通过单击右边第二个按钮,在Site Viewer中打开地图图像选择器。选择“街道”以查看地图上的街道和标签。

查看器。基础图=“街道”

扫描阵列并更新辐射模式

扫描天线波束应用锥度范围的角度。对于每个角度,更新“站点查看器”中的辐射模式。这种扫描波束的方法与物理旋转天线产生不同的模式,可以通过设置实现AntennaAngle发射机的位置。此步骤用于验证天线主波束的方向。

获取起始数组的锥度startTaper = myarray.锥度;定义执行扫描的角度Azsweep = -30:10:30;%设置锥形窗口和转向矢量N = nrow*ncol;Nbar = 5;SLL = -20;sltaper = taylorwin(N,nbar,sll)';steeringVector =相控的。SteeringVector (“SensorArray”, myarray);扫描角度并为每个角度显示天线图案。az = azsweep sv = steeringVector(fq,[az;0]);myarray。锥度= sltaper.*sv';更新辐射模式。使用较大的尺寸,以便在天线位置之间的图案是可见的。模式(tx,“大小”, 2500,“透明”1);结束

animated.gif

显示发射机覆盖图

定义三个信号强度级别和相应的颜色,以显示在覆盖率地图上。当移动接收器的接收功率满足相应的信号强度时,每种颜色都是可见的。接收功率包括从矩形天线阵列发射的总功率。

发射机站点的默认方向是天线x轴向东,因此这是最大覆盖的方向。

将锥度复位到起始锥度myarray。锥度= startTaper;定义信号强度等级(dBm)和相应的颜色strongSignal = -65;mediumSignal = -70;weakSignal = -75;sigstrength =[强信号媒质信号弱信号];Sigcolors = [“红色”“黄色”“绿色”];显示tx模式模式(tx,“大小”, 500)%显示覆盖地图到6公里maxRange = 6000;覆盖(tx,...“SignalStrengths”sigstrengths,...“颜色”sigcolors,...“MaxRange”maxRange)

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覆盖图显示发射机地点没有覆盖区域,在主要覆盖区域之前沿沿射向方向有几个小块覆盖区域。辐射图通过显示天线功率如何投射到发射机周围的地图位置,提供了对覆盖图的洞察。

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扫描阵列并更新覆盖显示

扫描天线波束应用锥度范围的角度。对于每个角度,更新覆盖率图。这种波束扫描的方法与上面使用的方法相同。最后的地图包括覆盖区域内感兴趣的两个接收点。

重复扫描,但显示模式和覆盖率图Az = azsweep从转向矢量计算并分配锥度sv = steeringVector(fq,[az;0]);myarray。锥度= sltaper.*sv';更新tx模式模式(tx,“大小”, 500)%更新覆盖率地图覆盖(tx,...“SignalStrengths”sigstrengths,...“颜色”sigcolors,...“MaxRange”maxRange)结束

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