电磁场和微波技术实验.docVIP

实验三 对称天线和天线阵的方向图 实验目的：1、熟悉对称天线和天线阵的概念； 2、熟悉不同长度对称天线的空间辐射方向图； 3、理解天线阵的概念和空间辐射特性。 实验原理 方向图乘积定理 f(θ,φ)=f1(θ,φ)×fa(θ,φ) 上式表明，天线阵的方向函数可以由两项相乘而得。第一项f1(θ,φ)称为元因子（Primary Pattern），它与单元天线的结构及架设方位有关；第二项fa(θ,φ)称为阵因子（Array Pattern），取决于天线之间的电流比以及相对位置，与单元天线无关。方向函数（或方向图）等于单元天线的方向函数（或方向图）与阵因子（或方向图）的乘积，这就是方向图乘积定理。 已知对称振子以波腹电流归算的方向函数为 实验步骤：1、对称天线的二维极坐标空间辐射方向图 建立对称天线二维极坐标空间辐射方向函数的数学模型 利用matlab软件进行仿真 观察并分析仿真图中不同长度对称天线的空间辐射特性 E面方向函数： 2、天线阵—端射阵和边射阵 （1）建立端射阵和边射阵空间辐射方向函数的数学模型 （2）利用matlab软件进行仿真 （3）观察并分析仿真图中两种天线阵的空间辐射特性实验报告要求：（1）抓仿真程序结果图 （2）理论分析与讨论 1、对称天线方向图 clc clear lambda=1;%自由空间的波长 L0=1; %改变L0值得到不同长度对称阵子的方向图 L=L0*lamda; %分别令L=λ/4,λ/2,3λ/4,λ,3λ/2,2λ k=2*pi/lambda;%自由空间的相移常数 theta0=[0.0001:0.1:360]; theta=theta0*pi/180; for i=1:length(theta0) fe(i)=abs((cos(k*L*cos(theta(i)))-cos(k*L))/sin(theta(i))); end polar(theta,fe/max(fe)); %画归一化方向图 title(L=λ时对称阵子天线的方向图)%L的长度不同，标题不同 02)clc clear lambda=1;%自由空间的波长 L0=1/4; %改变L0值得到不同长度对称阵子的方向图 L=L0*lamda; %分别令L=λ/4,λ/2,3λ/4,λ,3λ/2,2λ k=2*pi/lambda;%自由空间的相移常数 theta0=[0.0001:0.1:360]; theta=theta0*pi/180; for i=1:length(theta0) fe(i)=abs((cos(k*L*cos(theta(i)))-cos(k*L))/sin(theta(i))); end polar(theta,fe/max(fe)); %画归一化方向图 title(L=λ时对称阵子天线的方向图)%L的长度不同，标题不同 3)clc clear lambda=1;%自由空间的波长 L0=1/2; %改变L0值得到不同长度对称阵子的方向图 L=L0*lamda; %分别令L=λ/4,λ/2,3λ/4,λ,3λ/2,2λ k=2*pi/lambda;%自由空间的相移常数 theta0=[0.0001:0.1:360]; theta=theta0*pi/180; for i=1:length(theta0) fe(i)=abs((cos(k*L*cos(theta(i)))-cos(k*L))/sin(theta(i))); end polar(theta,fe/max(fe)); %画归一化方向图 title(L=λ时对称阵子天线的方向图)%L的长度不同，标题不同 4)clc clear lambda=1;%自由空间的波长 L0=3/4; %改变L0值得到不同长度对称阵子的方向图 L=L0*lamda; %分别令L=λ/4,λ/2,3λ/4,λ,3λ/2,2λ k=2*pi/lambda;%自由空间的相移常数 theta0=[0.0001:0.1:360]; theta=theta0*pi/180; for i=1:length(theta0) fe(i)=abs((cos(k*L*cos(theta(i)))-cos(k*L))/sin(theta(i))); end polar(theta,fe/max(fe)); %画归一化方向图 title(L=λ时对称阵子天线的方向图)%L的长度不同，标题不同 5)clc clear lambda=1;