【正文】 end end m1=find(q1)。 if min(pks2)= for i=1:length(pks2)。 C=F.*R。 R=abs(R)。接下來根據(jù)上面記述的求零點的方法就可以順利求出半功率點了。但是這里的問題在于： findpeaks函數(shù)是尋訪數(shù)組峰值的函數(shù)， y2=y1。 主瓣寬度的計算，除了同樣需要得出主瓣的位置外，還需要計算半功率點的位置，首先我們給出對稱 振子 的函數(shù) y=(cos(kl*cos(x))cos(kl))./sin(x)。 C=F.*R。 R=sin(pi.*n*d.*(1cos(x)))./sin(pi.*d.*(1cos(x)))。 q(i)=i。 C=F.*R。x(locs(i+1))=x(locs1(p3(w))) p4(w)=(x(locs(i+1))x(locs(i)))*180/pi。這個函數(shù)可以返回數(shù)組中的峰值，此時 pks1中存放的是峰值的函數(shù)值， locs1中存放的是這些峰值的序號，也就是說他們中包含了 主瓣位置和柵瓣位置，如果要找尋零點，可將 y值取反 y=abs（ y）， [pks,locs]=findpeaks(y1)。 同樣，它的方向性函數(shù)也隨赤道面方向角度 phi 變化，作圖時注意公式與 MATLAB 函數(shù)書寫格式之間角度代 表的不同，并且分別作出赤道面和子午面的方向性圖。 R=2.*cos(2.*pi.*H.*sin(theta))。 R=abs(R)。 根據(jù)之前的準(zhǔn)備知識可知，天線陣的方向性函數(shù)由天線源的方向性函數(shù)和陣因子共同決定，這 里把天線源的方向性函數(shù)記為 F，陣因子記為 R構(gòu)成的函數(shù)為 F=(cos(kl*cos(theta))cos(kl))./sin(theta)。同樣以半波對稱 振子 為例 三維圖形的效果 ，運行結(jié)果如下： 17 圖 半波對稱振子的立體分析性圖 天線陣方向性圖的 繪制 )。 電 長度為 2l/? =1/2 的半波對稱振子，其方向性函數(shù)為 ?),( ??f ? ??sin)cos2cos( (） 電長度為 2l/? =1 的全波對稱振子，其方向性函數(shù)為 ?),( ??f ???sin 1)coscos( ? = ? ??sin)cos2(cos2 2 (） 對于電長度小于等于 的對稱振子，輻射場的最大輻射方向為 90 度，垂直于振子軸，該方向的方向性函數(shù)值和輻射場分別為： )c o s (1)( ,m a x klff MM ??? ?? (） (） 所以電長度小于等于 的對稱振子的歸一化方向性函數(shù)為 ???? s in)]co s (1[ )co s ()co sco s (),( kl klklF ? ?? (） 對于半波對稱振子， maxf =1 歸一化方向性函數(shù)為 ?),( ??F ?),( ??f ? ??sin)cos2cos( (） 對于全波對稱振子， maxf =2 歸一化方向性函數(shù)為 jk rM erIjE ?? ? ??? s in)c o s2c o s (60)]c o s (1[6060 m a x klrIfrIE MMM A X ??? 16 ?),( ??F 1/2 ?),( ??f ??? sin2 1)coscos( ? = ? ??sin)cos2(cos2 (） 在這里，我們需要繪制的是方向性函數(shù)， 通過討論可知對稱 振子 的方向性函數(shù)為： )s in ( )co s ())co s (*co s ( t h et a klt h et aklF ?? (） 我們構(gòu)建輸入函數(shù) F，輸入?yún)?shù)為 L， kl 為與輸入?yún)?shù)相關(guān)的系數(shù)， kl 為 2? L。用戶通過一定的方法（如鼠標(biāo)或鍵盤）選 擇、激活這些圖形對象，使計算機產(chǎn)生某種動作或變化，比如實現(xiàn)計算、繪圖等。MATLAB 自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來，并且可以對圖形進行標(biāo)注和打印。 功率流密度和輻射強度分別 是最大輻射方向功率流密度和輻射強度一半，這兩個方向稱為半功率輻射方向，而它們之間的夾角則稱為 主瓣寬度， 又稱為 半功率波瓣寬度 。在這 種情況下，由于歸一化地面因子的值 famax = 1 不變 ，水平對稱振子總的歸一化方向性函數(shù)就等于水平對稱振子本身的方向性函數(shù)，即 (） 上式中的仰角 ?M1 即陣因子第 1 個最大 輻射方向，由水平對稱振子的架設(shè)高度 H 所確定，它是一個不變的角度，而方位角 ??才是上式中的方向變量。架設(shè)高度 H 較低的水 平對稱振子由于第 1 個最大 輻射方向的仰角 ?M1 大，稱之為高射天線，可用于近距離天波通信。從圖 中可知，電磁波射線與 y 軸的方向余弦為 ???? s inc o ss ins inc o s ???y (） rMrM llrIfrIE ?? ?? jj11 ec o s )c o s ()s i nc o s (60je)(60j ?? ??????????? s in4c o s2 ???? Hd?????? ????? s in2c o s22c o s2)( ?? Hf arMa Hllr IfEE ???? j1 es i n2c o sc o s )c o s ()s i nc o s (120j)( ??????? ???????? 9 圖 地面上方的水平天線 因此，水平對稱振子本身的輻射場為 (） 由式 可確定反相 二元陣的輻射場相位差函數(shù)為 (） 水平對稱振子的地面因子為 (） 于是便可得到理想導(dǎo)電地面上方水平對稱振子的輻射場 rMa Hllr IfEE ??? ??? j221 es i n2s i ns i nc o s1 )c o s ()s i nc o sc o s (1 2 0j)( ??????? ???? ????? (） 我們以半波對稱振子為例，分析理想導(dǎo)電地面上水平對稱振子的方向性。在分析地面上天線在垂直面內(nèi)方向性的時候，習(xí)慣上都以仰角 Δ 做方向變量。 (a) 半波對稱振子子午面方向性 (b) 陣因子方向性圖 (c) 二元 振子 午面總方向性圖 圖 齊平排列的二元天線 振子 午面的三個方向性圖 二元天線陣 最大輻射方向沿著陣軸方向，由電流相位超前的單元天線 1 指向電流相位落后的單元天線 2， 因而稱為 端射式二元天線陣。觀察點的方向改變時，兩單元天線輻射場的相位差函 數(shù) ???發(fā) 生變化，因此上式中小括號中的因子也是一個方向變量的函數(shù)，稱之為陣因子方向性函數(shù)，簡稱陣因子。于是 ，單元天線 2 的輻射場可以寫成 （ ） rfrIE ??? j111 e),(60j ??rfr IE ???? j122 e),(60j ??? 5 上式中 ?cos39。 圖 中兩振子的振子軸“一”字排開，稱為共軸線排列； 圖 中兩振子的振子軸平行排列，稱為齊平排列。 天線陣 在實踐中，為了使輻射場實現(xiàn)某種方向性，常常把若干個天線按某種排列方式組合在一起，這樣就構(gòu)成了天線陣。每臂長度為四分之一波長、全長為二分之一波長的振子稱 為 半波對稱振子 。由于 方向性函數(shù) ),( ??F 是 三 維空間角的函數(shù)，所以繪制出的方向性圖是立體圖。 天線陣種類繁多，性能各異。27 gui模塊搭建實現(xiàn)人機交互 該 軟件 涵蓋 了多種 不同類型的天線，根據(jù)選定的天線類型，通過輸入相應(yīng)的參數(shù)，點擊繪制圖形功能， 便可以 繪制出 天線陣 的立體 方向性圖 。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。描述天線陣特性的參數(shù)很多，且計算復(fù)雜，尤其是描述天線陣方向特性的方向性圖為立體圖，繪制非常困難。2 對稱 振子 14 4 利用 MATLAB 語言繪制 天線 的 方向性圖 15 對稱 振子 方向性 圖的繪制 17 理想導(dǎo)體上 方 對稱 振子 方向 性圖繪 1 制 22 天線主瓣張角和主瓣寬度 的計算 22 天線方向性系數(shù)和輻射阻抗的計算 38 2 移動通信中天線陣列特性 分析軟件的編制 1 緒論 選題背景與研究意義 近年來，隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷進步，移動通信業(yè)務(wù)正以前所未有的速度迅速發(fā)展。方向性函數(shù) ),( ??F 是表征 輻射場在不同方向輻射特性的重要關(guān)系式 ， 如果 對它的分析和認識如果僅僅停留在方向性函數(shù)以及公式中各參數(shù)的討論上 ， 將 很難理解天線輻射場的空間分布以及定向天線集中輻射的概念 。 論文 還 對 任意輸入 方向性函數(shù) 的繪制方法 也進行了嘗試， 并 取得了一定的成果。 Ｌ＝ ? 的對稱振子稱 為全波振子 ， 歸一化方向性函數(shù) 為 ???? s in2 1)c o sc o s ()( ??F （ ） 全波對稱振子的 Ｅ 面方向圖如 圖 （ b） 所示 。天線陣輻射場隨觀察點方向變化的規(guī)律就是天線陣的方向性。設(shè)單元天線 1 的中心位于球坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點 O，單元天線 2 的中心 與 單元天線 1 的中心之間的距離稱為元間距，用符號 d 表示?？紤]到兩個單元天線電流的復(fù)振幅關(guān)系，單元天線 2 輻射場表達式可改寫為 （ ） 把上式與 式 ()相 比 較可知，單元天 線 2 輻射場的振幅值是單元天線 1 輻 射場振幅值的 k 倍，而單元天線 2 輻射場 E2超前于單元天線 1 輻射場 E1的相位差角則為 （ ） 上式中等號右邊第 1 項的相位差角是由波程差所引起的； 第 2 項則是 單元天線 2 超前于單元天線 1 電流的相位差角。)???1，因此同相二元天線陣的最大輻射方向為 ??M???90176。 把這個垂直對稱振子劃分成無限多個電流元，由于每一個電流元的鏡像都是正像，因此整個對稱振子的鏡像電流就是正像。這樣，水平對稱振子就和它的鏡像一起構(gòu)成了齊平排列、間距 d = 2H 的等幅反相二元天線陣。半 波對稱振子本身的方向性函數(shù)為 ? ???? ? s i n ) c o s90 c o s ()(),( 1901 ?? ??? FF (） 因此，理想導(dǎo)電地面上水平半波對稱振子子午面總的歸一化方向性函數(shù)為 ?????? ???? ??? ????? ? s i n2s i ns i n )c o s90c o s ()()(),( 190 HFFF a ?? (） 給出了不同架設(shè)