【正文】 for w=1:length(p5) for i=1:length(p3)1 if x(locs2(p3(i)))=x(locs1(p5(w)))amp。 for i=1:length(m1) p5(i)=q1(m1(i))。 q1(i)=i。 end for i=1:length(pks1)。 end end else for i=1:length(pks2) q(i)=i end end m=find(q)。 if pks2(i)=。 zs1=mean(pks1)。 [pks1,locs1]=findpeaks(C)。 y1=abs(y1)。 ma=max(C)。 R=abs(R)。 F=abs(F)。 kl=2*pi*L。 C=F.*R。 R=sin(n*pi*d*cos(x))./sin(pi*d*cos(x))。 F=abs(F)。 end end end p=max(p4)。 通過比較柵瓣的編號和主瓣的編號來判斷出需要做差的兩個值 for w=1:length(p5) for i=1:length(p3)1 if x(locs2(p3(i)))=x(locs1(p5(w)))amp。 end 通過判斷 在 pk2中是否存在相對小的負值來判斷是否有柵瓣存在，如果有經(jīng)過第一個for循環(huán)可以篩選出零點值，這里就是半功率點，儲存在 p3中。 end end else for i=1:length(pks2) q(i)=i end end m=find(q)。 25 if pks2(i)=。取反后 ，如果是有柵半的其他形式的方向性函數(shù)，那么 locs2中就會保存進柵 瓣 的角度值，那么此時就需要進行一下篩選。繼續(xù)上述過程就可以找出半功率點。y2=y1。其次我們可以借鑒上述尋找零點的方法，尋找出 y1=y./。 y=abs(y)。以半波振子， 離地 1? 即圖 ,下圖所示： 赤道面的方向性函數(shù) 只由陣因子決定 ，所以輸入的參數(shù)只有 H。 C=F.*R。 R=2.*cos(2.*pi.*H.*sin(x))。 水平類的相應(yīng)的方向性函數(shù)為： F=(cos(kl.*sin(x))cos(kl))./cos(x)。 R=abs(R)。 F=abs(F)。 以圖 ，運行函數(shù)結(jié)果為： 24 陣因子的函數(shù)不同。 R=abs(R)。 F=abs(F)。x(locs(i+1))=x(locs1(p3(w))) p4(w)=(x(locs(i+1))x(locs(i)))*180/pi。 end p4=[]。 end end m=find(q)。 if pks1(i)=zs。 zs=mean(pks1)。 [pks,locs]=findpeaks(y2)。 此時輸入?yún)?shù)有 3個，分別為 L,d,n，表示天線臂長，天線陣的單元天線的距離，單元天線的個數(shù) 其中 F與 R分別為 單元天線的 天線方向性圖和天線陣因子圖，那么實現(xiàn)上述方法的語句就變?yōu)?[pks1,locs1]=findpeaks(C)。 R=abs(R)。163。 以圖 ，結(jié)果 如圖所示： 在天線陣中側(cè)射式天線的方向性函數(shù)以 MATLAB格式寫出： F=(cos(kl*cos(x))cos(kl))./sin(x)。 end end end 輸出的 p4即為所求，取其中的最大值輸出，即為主瓣張角。 end 此時 p3中存放的是主瓣的編號，而零點必定在主瓣兩側(cè)，這樣 的兩個零點的差值才是主瓣張角，通過一個簡單的嵌套循環(huán) 來實現(xiàn)對這樣兩個零點的篩選 for w=1:length(p3) for i=1:length(locs)1 if x(locs(i))=x(locs1(p3(w)))amp。 end end m=find(q)。 if pks1(i)=zs。 此時返回的是零點位置，我們可以通過一個簡單的循環(huán)篩選出主瓣位置， zs=mean(pks1)。此時我們借助函數(shù) findpeaks [pks1,locs1]=findpeaks(y)。 其中 x為 0~2? 的角度 kl為輸入的與臂長相關(guān)的參數(shù)，給 x賦角度值x=pi::2*pi。 y=abs(y)。本例以對稱 振子和 H為 1? 的數(shù)據(jù)為例，結(jié)果如下： 21 圖 水平放置的地面天線各坐標系下的方向性圖 22 創(chuàng)建相關(guān)函數(shù)實現(xiàn) 天線參數(shù)的 計算功能 天線主瓣張角和主瓣寬度的計算 首先，通過前面介紹過的主瓣張角和主瓣寬度的定義我們知道，要想計算天線的這兩個參數(shù)，根據(jù)定義，必須計算出天線輻射情況中零功率點和半功率點，以及主瓣的位置。 C=F.*R。 R=2.*sin(2.*pi.*H.*sin(theta1))。 依據(jù)前面所敘述的繪制過程，以半波對稱 振子 ，離地 H一個波長 ? 為例，所得結(jié)果為： 20 圖 垂直放置的地面天線各坐標系下的方向性圖 水平對稱 振子 的構(gòu)建過程基本相同 ： F=(cos(kl.*cos(theta1).*sin(phi))cos(kl))./sqrt(1cos(theta1).^2.*sin(phi).^2)。 R=abs(R)。 F=abs(F)。所以不會有方向性圖的下半部分 。 圖 地面上方的垂直天線 圖 構(gòu)造函數(shù) cz 和 sp 兩個，輸入的參數(shù)為兩個 L， H，這里 L 為對稱 振子 的臂長，而 H則為對稱 振子 到地面的距離。 C=F.*R。 R=sin(pi.*n*d.*(1sin(theta1)))./sin(pi.*d.*(1sin(theta1)))。 C就為合成的后的天線陣方向性函數(shù)，經(jīng)過與對稱 振子 相同的構(gòu)造過程后，以半波對陳振子 ， 2元，間距 ? 為例，生成的結(jié)果為： 18 圖 側(cè)射式天線陣直角坐標和極坐標系下的方向性圖 圖 側(cè)射式天線陣 立體分析性圖 同理，制作端射式天線 dd F=(cos(kl.*cos(theta1).*sin(phi))cos(kl))./sqrt(1cos(theta1).^ 2.*sin(phi).^2)。 R=abs(R)。 F=abs(F)。 L,d都以 ? 為單位 。其中 L和對陳 振子 一樣，表示單元天線的臂長 。首先記述側(cè)射式天線 cc。 (a)共軸線排列的二元天線陣 (b)齊平排列的二元天線陣 圖 本次設(shè)計中，天線陣分為側(cè)射式和端射式兩類 。因為 MATLAB是以數(shù)組的形式做相應(yīng)的運算，不注意上述問題會產(chǎn)生維數(shù)不相等的錯誤： Error using == times Matrix dimensions must agree. 在 MATLAB中是一中經(jīng)典的常見錯誤。 figure,mesh(x,y,z)。 由于 MATLAB的三維繪制是通過構(gòu)建網(wǎng)格的形式，所以需要先將兩個變量生成相應(yīng)的網(wǎng)格平面參量 [theta1,phi]=meshgrid(theta,fai)。 圖 半波振子直角坐標系下 和極坐標系下 輻射強度隨角度變化 下面介紹繪制三維圖形的做法：首先引入赤道面方向的角度，我們稱之為 fai，在對陳振子 中。b39。)。由于方向性函數(shù)為正值可以先求絕對值 F 后再繪制 ， 構(gòu)建直角坐標和 極坐標圖， 以半波 振子 為例， 應(yīng)用主要語句及結(jié)果如下： F=abs（Ｆ） plot(theta,F,39。 其中 L為對稱 振子 的臂長。只有確定了對稱振子的電長度，才能具體討論對稱振子的方向性。把 kl=2? l/? =? 帶入上式則得到全波對稱振子的輻射場： j k rMj k rM er IjerIjE ?? ??? ? ??? ??? s i n)c o s2(c o s120s i n 1)c o sc o s (602(） 要考慮它的幾何長度 2l 與工作波長 ? 的相對關(guān)系。 15 4 利用 MATLAB 語言繪制天線方向性圖 構(gòu)建單獨函數(shù)實現(xiàn)方向性圖的繪制 對稱振子方向性圖的繪制 常見的長度為 2l=? /2 的對稱 振子 稱為半波對稱 振子 。 在軟件MATLAB語言的應(yīng)用方面，本次設(shè)計主要應(yīng)用了直角坐標圖形繪制函數(shù) plot，極坐標繪制函數(shù) polar，坐標轉(zhuǎn)換函 數(shù) sph2cart，三位圖形繪制函數(shù) mesh。圖形用戶界面（ Graphical User Interfaces ， GUI）則是由窗口、光標、按鍵、菜單、文 字說明等對象（ Objects）構(gòu)成的一個用戶界面。另外新版本的 MATLAB還著重在圖形用戶界面（ GUI）的制作上作了很大的改善，對這方 面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。新版本的 MATLAB 對整個圖形處理功能作了很大的改進和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對于一些其他軟件所沒有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等）， MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處 理、動畫和表達式作圖。 MATLAB 可以進行 矩陣 運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主 要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、 圖像處理 、 信號檢測 、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。 （ ） 如果已知輻射電阻，就可以直接計算： （ ） ??????? ?? ddfIPU s i n),(41540220220 ?????)( ),()( ),( 2020,0m a x rErErSrSUUD MMMM ???? ??????????? ddffDs in),(402202m a x??? 14 3 MATLAB語言 簡介 MATLAB 是矩陣實驗室（ Matrix Laboratory）的簡稱，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 兩大部分。在相同的參照電流下，輻射電阻越大，天線輻射功率越大 。如果在天線某個主平面方向性圖的主瓣上， θ1 和 θ2 是使歸一化方向性函數(shù)值等于 的兩個方向，則主瓣寬度可按下式計算 (） 如果方向性圖對稱，主瓣寬度也可以按下式計算 (） 與主瓣張角一樣，主瓣寬度 2? 也是一個完整的符號。 2θ0 是一個完整的符號，并