主要内容

天线阵列波束扫描地图可视化

这个例子展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。该阵列在xy平面上具有方向性和辐射性,以在地理方位角上产生最大覆盖区域。发射机和接收机站点被创建并显示在地图上,并且图样和覆盖图随着天线阵列的操纵而显示。

设计一种反射背背偶极子天线元件

使用天线工具箱设计一个反射背对偶极子天线元件。将该元件及其激励器设计为10 GHz,并指定在xy平面上对直接辐射的倾斜,这与地理方位角相对应。

设计反射背对偶极子天线元件Fq = 10e9;% 10 GHzMyelement = design(reflector,fq);myelement。激振器=设计(髓鞘.激振器,fq);%倾斜天线元件,使其在xy平面内辐射,沿x轴向myelement。倾斜= 90;myelement。TiltAxis =“y”;髓鞘。励磁器。倾斜= 90;myelement.Exciter.TiltAxis =“y”

创建一个7乘7的矩形天线阵列

使用相控阵系统工具箱从天线元件创建一个7乘7的矩形阵列。指定在x轴方向上垂直辐射的数组。

创建7 × 7天线阵列Nrow = 7;Ncol = 7;Myarray =相控。(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,它将辐射导向x轴方向Lambda = physconst(“光速”) / fq;Drow = lambda/2;Dcol = lambda/2;myarray。ElementSpacing = [drow dcol];myarray。ArrayNormal =“x”显示辐射图F =数字;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创建一个发射机站点。发射机频率与天线设计频率匹配,发射机输出功率为1w。设置天线高度为169米,即纪念碑高度。

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位置

发射场观测者和发射机观测者,发射机观测者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)

选择位置标记以查看图案的颜色图例。

antennaarraybeamscanningonamapexample - 2. - jpg

创建接收站点

在华盛顿特区地区创建一个接收站点数组。它们被用作感兴趣地点的地点标记,以评估发射机地点的覆盖范围。

定义接收站点的名称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”];定义接收点的坐标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);

在地图上显示接收点。

显示(rx)

属性设置地图图像基础图财产。或者,在站点查看器中通过单击右边的第二个按钮打开地图图像选择器。选择“街道”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AntennaAngle发射机的位置。这一步是用来验证天线的主波束方向。

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。SteeringVector (“SensorArray”, myarray);扫描角度并显示每个角度的天线图案az = azsweep sv =引导向量(fq,[az;0]);myarray。锥度= sl锥度。*sv';更新辐射模式。使用较大的尺寸,使图案在天线位置之间可见。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,以显示在覆盖图上。在移动接收机的接收功率满足相应信号强度的地方,可以看到每一种颜色。所述接收功率包括所述矩形天线阵列发射的总功率。

发射机位置的默认方向指向天线x轴向东,因此这是最大覆盖的方向。

将锥度重置为起始锥度myarray。锥度= startTaper;定义信号强度等级(dBm)和对应的颜色strongSignal = -65;mediumSignal = -70;弱信号= -75;信号强度=[强信号介质信号弱信号];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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覆盖图显示在发射机地点没有覆盖,在主要覆盖区域之前沿瞄准方向有几个小范围的覆盖。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,提供了对覆盖图的深入了解。

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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,更新覆盖图。这种波束扫描方法与上面使用的方法相同。最后的地图包括覆盖区域内的两个感兴趣的接收点。

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

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