计算均匀线阵的3dB波束宽度matlab代码

原创于 2023-03-31 12:32:53 发布 · 834 阅读

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本文介绍了相控阵天线在军事和通信领域的应用，重点展示了使用Matlab进行波束形成技术的仿真，包括基本电磁参数设置、数组参数定义、阵列因子采样和方向图的绘制。此外，还提供了计算半功率波束宽度(HPBW)的函数，并给出了运行结果。文章附有相关参考文献和代码示例。

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✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，修心和技术同步精进，matlab项目合作可私信。
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⛄ 内容介绍

相控阵天线广泛应用于军事、通信领域,由于其具有快速扫描与多目标跟踪能力,因此它的应用日益广泛。相控阵技术中最重要的就是波束形成技术即方向图综合技术。

⛄ 完整代码

clear;
clc;
close all;
%% Basic Electromagnetic Parameters
Frequency = 10e9;
Lightspeed = physconst('LightSpeed');
Wavelength = Lightspeed/Frequency;
Wavenumber = 2*pi/Wavelength;

%% Array Parameters
N =6;
X = (1:N)*Wavelength/2;
I =  ones(1,N);
alpha = zeros(1,N);

%% ArrayFactor Samping
Ns =1000;% Sampling number
theta = linspace(-60,60,Ns);
E =zeros(1,Ns);

for num = 1:Ns
    E(num)=sum(I.*exp(1j*(Wavenumber*X*sind(theta(num))+alpha)));
end
%% plot figure
E_dB = db(E)-max(db(E));
figure()
plot(theta,E_dB,'LineWidth',2);%normalized
xlabel('\theta(\circ)');ylabel('dB');
ylim([-40,0]);
grid on 
set(gca,'Fontsize',19)
%%

[hpbw,ang_max]  = cal_hpbw_2d(E_dB,theta);

function [hpbw,ang_max] = cal_hpbw_2d(E_dB,theta)
[E_dB_max,ang_loc] = max(E_dB);%find the max power and its angle
i=0;
while E_dB_max-3<E_dB(ang_loc+i)%search the 3dB point right to the max power
    i=i+1;
    if ang_loc+i==length(E_dB)
        break;
    end
end
j=0;
while E_dB_max-3<E_dB(ang_loc-j)%search the 3dB point right to the max power
    j=j+1;
    if ang_loc-j==0
        break;
    end
end
ang_max = theta(ang_loc);
ang_left = theta(ang_loc-j);%the left angle 
ang_right = theta(ang_loc+i);%the right angle 
hpbw = ang_right- ang_left;% get the HPBW
end