相控阵天线(三):直线阵列天线低副瓣综合(切比雪夫、泰勒分布、SinZ

您所在的位置:网站首页 python 天线方向图 相控阵天线(三):直线阵列天线低副瓣综合(切比雪夫、泰勒分布、SinZ

相控阵天线(三):直线阵列天线低副瓣综合(切比雪夫、泰勒分布、SinZ

2024-07-12 12:49:47| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录 阵列天线综合方法概述切比雪夫阵列综合泰勒阵列综合高斯分布、二项式分布、SinZ-Z和Villeneuve分布切比雪夫、泰勒和Villeneuve综合比较切比雪夫、泰勒和Villeneuve分布的口径效率比较切比雪夫综合python代码示例

阵列天线综合方法概述

直线阵列天线的综合是在预先给定辐射特性(如方向图形状、主瓣宽度、副瓣电平、方向性系数)的情况下,综合出阵列单元数、间距、激励幅度和相位。 其中最常见的为给定方向图主瓣宽度、副瓣电平的要求进行综合,方向图的其它细节不苛求。这类综合方法最著名的是道尔夫—切比雪夫综合法,泰勒综合法、高斯分布、二项式分布、SinZ-Z和Villeneuve分布等。 切比雪夫阵列的主要特点包括:等副瓣电平;在相同副瓣电平和相同阵列长度下主瓣最窄。泰勒阵列分布的特点是:靠近主瓣某个区域内的副瓣电平接近相等,随后单调地减小,有利于提高天线方向性。 二项式分布是没有副瓣电平的,高斯分布比较接近与二项式分布,SinZ-Z分布主副瓣电平比较高,其他副瓣电平较低,Villeneuve分布的副瓣电平逐渐降低。 泰勒分布的口径效率随着副瓣电平的降低而降低,切比雪夫的口径效率随着副瓣电平的降低先升高后降低,同时泰勒分布的口径效率与阵元数量关系不大,比较稳定,切比雪夫分布的口径效率与阵元数量有关。

切比雪夫阵列综合

切比雪夫阵列的主要特点包括:每个副瓣电平是相等的;在相同副瓣电平和相同阵列长度下主瓣最窄;单元激励的分布公式如下所示: 在这里插入图片描述 32阵元的切比雪夫阵,副瓣电平分别为20、24、30、40dB,阵列的馈电分布如下所示: 在这里插入图片描述 32阵元的切比雪夫阵,副瓣电平分别为20、24、30、40dB对应的天线方向图如下所示: 在这里插入图片描述

泰勒阵列综合

泰勒阵列分布的特点是:靠近主瓣某个区域内的副瓣电平接近相等,随后单调地减小,有利于提高天线方向性。单元激励的分布公式如下所示: 在这里插入图片描述 32阵元的泰勒分布阵,副瓣电平分别为20、24、30、40dB,阵列的馈电分布如下所示: 在这里插入图片描述 32阵元的泰勒分布阵,副瓣电平分别为20、24、30、40dB对应的天线方向图如下所示: 在这里插入图片描述

高斯分布、二项式分布、SinZ-Z和Villeneuve分布

高斯分布的馈电分布公式如下所示: 在这里插入图片描述 二项式分布的馈电分布的公式如下所示: 在这里插入图片描述 SinZ-Z的馈电分布的公式如下所示: 在这里插入图片描述 Villeneuve馈电分布的公式如下所示: 在这里插入图片描述 16阵元的高斯分布、二项式分布、SinZ-Z和Villeneuve的馈电幅度如下所示: 在这里插入图片描述 16阵元的高斯分布、二项式分布、SinZ-Z和Villeneuve的阵列方向图如下所示: 在这里插入图片描述 综上所示,其中二项式分布是没有副瓣电平的,高斯分布比较接近与二项式分布,SinZ-Z分布主副瓣电平比较高,其他副瓣电平较低,Villeneuve分布的副瓣电平逐渐降低。

切比雪夫、泰勒和Villeneuve综合比较

32阵元副瓣电平30dB的切比雪夫、泰勒和Villeneuve馈电分布如下所示: 在这里插入图片描述 32阵元副瓣电平30dB的切比雪夫、泰勒和Villeneuve阵列方向图如下所示: 在这里插入图片描述

切比雪夫、泰勒和Villeneuve分布的口径效率比较

阵元规模32阵元,切比雪夫、泰勒和Villeneuve分布在不同副瓣电平下的口径效率如下所示: 在这里插入图片描述 副瓣电平24dB,切比雪夫、泰勒和Villeneuve分布在不同阵元规模下的口径效率如下所示: 在这里插入图片描述 副瓣电平32dB,切比雪夫、泰勒和Villeneuve分布在不同阵元规模下的口径效率如下所示: 在这里插入图片描述 泰勒分布的口径效率随着副瓣电平的降低而降低,切比雪夫的口径效率随着副瓣电平的降低先升高后降低,同时泰勒分布的口径效率与阵元数量关系不大,比较稳定,切比雪夫分布的口径效率与阵元数量有关。

切比雪夫综合python代码示例 import math import cmath import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np class Pattern: def Cheby(self,N,RdB,n_round=4): M=int(N) R0dB=RdB clist=[] list=[] R0=10**(R0dB/20) x0=0.5*((R0+(R0**2-1)**0.5)**(1/(M-1))+(R0-(R0**2-1)**0.5)**(1/(M-1))) if M%2==0: m=int(M/2) for n in range(1,m+1): a=0 for q in range(n,m+1): a=a+(-1)**(m-q)*x0**(2*q-1)*np.math.factorial(q+m-2)*( 2*m-1)/np.math.factorial(q-n)/np.math.factorial( q+n-1)/np.math.factorial(m-q) clist.append(a) else: m=int(M/2) for n in range(1,m+2): a=0 for q in range(n,m+2): a=a+(-1)**(m-q+1)*x0**(2*q-2)*np.math.factorial(q+m-2)*( 2*m)/np.math.factorial(q-n)/np.math.factorial( q+n-2)/np.math.factorial(m-q+1) clist.append(a) clist_max=max(clist) for i in range(0,len(clist)): clist[i]=round(clist[i]/clist_max,n_round) if M%2==0: for j in range(0,len(clist)): list.append(clist[len(clist)-j-1]) else: for j in range(0,len(clist)-1): list.append(clist[len(clist)-j-1]) return (list+clist) def radiation(self): n_cell = 16 f = 3 position = np.arange(0,n_cell)*50 power = self.Cheby(n_cell,24) phase = np.zeros(n_cell) data_x = np.arange(-89,90,1) data_y = np.ones(len(data_x)) mini_a = 1e-5 k = 2 * math.pi * f / 300 data_new = [] for i in range(0, len(data_x)): a = complex(0, 0) k_d = k * math.sin(data_x[i] * math.pi / 180) for j in range(0, n_cell): a = a + power[j] * data_y[i] * cmath.exp(complex(0,(phase[j] * math.pi / 180 + k_d * position[j]))) data_new.append(20*math.log10(abs(a)+mini_a)) plt.plot(data_x, data_new) plt.show() def main(argv=None): pattern = Pattern() pattern.radiation() if __name__ == '__main__': main( )

代码运行截图如下所示: 在这里插入图片描述



【本文地址】

公司简介

联系我们

今日新闻


点击排行

实验室常用的仪器、试剂和
说到实验室常用到的东西,主要就分为仪器、试剂和耗
不用再找了,全球10大实验
01、赛默飞世尔科技(热电)Thermo Fisher Scientif
三代水柜的量产巅峰T-72坦
作者:寞寒最近,西边闹腾挺大,本来小寞以为忙完这
通风柜跟实验室通风系统有
说到通风柜跟实验室通风,不少人都纠结二者到底是不
集消毒杀菌、烘干收纳为一
厨房是家里细菌较多的地方,潮湿的环境、没有完全密
实验室设备之全钢实验台如
全钢实验台是实验室家具中较为重要的家具之一,很多

推荐新闻


图片新闻

实验室药品柜的特性有哪些
实验室药品柜是实验室家具的重要组成部分之一,主要
小学科学实验中有哪些教学
计算机 计算器 一般 打孔器 打气筒 仪器车 显微镜
实验室各种仪器原理动图讲
1.紫外分光光谱UV分析原理:吸收紫外光能量,引起分
高中化学常见仪器及实验装
1、可加热仪器:2、计量仪器:(1)仪器A的名称:量
微生物操作主要设备和器具
今天盘点一下微生物操作主要设备和器具,别嫌我啰嗦
浅谈通风柜使用基本常识
 众所周知,通风柜功能中最主要的就是排气功能。在

专题文章

    CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有 win10的实时保护怎么永久关闭