均匀间距线列阵指向性
实验原理:
均匀间距线列阵的指向性函数表达式如下:
R(f,θ)=(sin[Nπdf/c(sinθ-sinθ_0)])/(Nsin[πdf/c(sinθ-sinθ_0)])
其中,f表示信号频率,θ表示基阵相应信号的方位,N表示基阵的阵元数,d表示阵元间距,c表示声传播速度,θ_0表示各阵元间插入的相移。
主波束宽度θ/2:定义为主波束值为零时两个零点的角度间隔的一半:
θ/2=arcsin(βλ/2πd+λ/Nd)-arcsin(βλ/2πd)
经验公式[5,191]:
θ/2≈0.88 λ/L*1/cosθ
第一副极大位置:sinθ_1=±λ/d
第一副极大级:R(f,θ_1)
零点个数:两个极大值之间有N-1个零点
实验内容:
(1)画出均匀间距线列阵的自然指向性图,分析主波束宽度、第一副极大位置、第一副极大级、零点个数、与理论值比较;
参数:阵元数为30,阵元间距为半波长,信号中心频率为f_0=1.5KHz,声速为c=1500m/s。
(2)分析均匀间距线列阵指向性图的性能与各参数的关系。
波束宽度、极大值之间零点个数及零点间隔与线列阵阵元数的关系, 与理论值是否一致;
实验结果:
(1)参数:阵元数为30,阵元间距为半波长,信号中心频率为f_0=1.5KHz,声速为c=1500m/s。画出均匀间距线列阵的自然指向性图,分析主波束宽度、第一副极大位置、第一副极大级、零点个数、与理论值比较。
均匀间距线列阵插入相移β为π/6的指向性图:
由图2可以看出,加入相移后,主波束宽度和零点个数没有发生改变,主极大位置发生改变,指向性图整体向右移sinβ=0.5单位长度。
(2) 改变线列阵阵元数,波束宽度、极大值之间零点个数及零点间隔的变化:
由图3可以看出,随着线列阵阵元数的增加,波束宽度变窄,极大值之间零点个数增多,零点间隔变窄。
如何插入一段漂亮的代码片
clc;clear all;close all;
N=30;%阵元数
d_lamda=0.3;%%半波长
lamda_d=1/d_lamda;
c=1500