阵列天线方向图函数实?/p>
一?/p>
实验目的
1.
设计一个均匀线阵,给?/p>
d
N
d
,
,
,
?/p>
?/p>
画出方向?/p>
)
(
?/p>
F
函数图;
2.
改变参数后,画出方向?/p>
)
(
?/p>
F
函数图,观察方向?/p>
)
(
?/p>
F
的变化并加以分析?/p>
3.
分析方向?/p>
)
(
?/p>
F
主瓣的衰减情况以及主瓣对第一旁瓣的衰减情况,确定
dB
3
衰减对应?/p>
?/p>
?/p>
二?/p>
实验原理
阵列输出的绝对值与来波方向之间的关系称为天线的方向图?/p>
方向图一般有
两类:一类是阵列输出的直接相加(不考虑信号及其来向?/p>
,即静态方向图;另
一类是带指向的方向图(考虑信号指向?/p>
,当然信号的指向是通过控制加权的相
位来实现的。对于某一确定?/p>
M
元空间阵列,在忽略噪声的条件下,?/p>
k
个阵
元的复振幅为
)
,
2
,
1
(
0
M
k
e
g
x
k
j
k
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2.1
?/p>
式中?/p>
0
g
为来波的复振幅,
k
?/p>
为第
k
个阵元与参考点之间的延迟?/p>
设第
k
个阵?/p>
的权值为
k
w
,那么所有阵元加权的输出得到的阵列的输出?/p>
)
,
2
,
1
(
0
1
0
M
k
e
g
w
Y
k
j
M
k
k
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2.2
?/p>
对上式取绝对值并归一化后可得到空间阵列的方向?/p>
?/p>
?/p>
0
0
max
)
(
Y
Y
F
?
?/p>
?/p>
2.3
?/p>
如果
)
,
2
,
1
(
1
M
k
w
k
?/p>
?/p>
?/p>
式(
2.3
)即为静态方向图
)
(
?/p>
F
。下面考虑均匀线阵方向
图。假设均匀线阵的间距为
d
,且以最左边的阵元为参考点(最左边的阵元位?/p>
原点?/p>
,另假设信号入射方位角为
?/p>
,其中方位角表示与线阵法线方向的夹角?/p>
与参考点的波程差?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
sin
)
1
(
1
)
sin
(
1
1
d
k
c
x
c
k
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2.4
?/p>
则阵列的输出?/p>