【正文】 術(shù)的開發(fā)與日趨成熟，無線公共信號網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大，天線陣的應(yīng)用日趨廣泛。3842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(jìn)步，移動通信業(yè)務(wù)正以前所未有的速度迅速發(fā)展。37參考文獻(xiàn)325 結(jié)束語31 軟件自定義函數(shù)計算功能的實(shí)現(xiàn)30 天線參數(shù)計算功能的實(shí)現(xiàn)29 天線輸入?yún)?shù)及繪圖功能的實(shí)現(xiàn)29 天線類型選擇功能的實(shí)現(xiàn) 22221917 理想導(dǎo)體上方對稱振子方向性圖繪制15 天線陣方向性圖的繪制15 對稱振子方向性圖的繪制 144 利用MATLAB語言繪制天線的方向性圖3 垂直接地線2 對稱振子2　各種不同類型的天線該軟件具有較強(qiáng)的方向性圖繪制功能和天線特性參數(shù)的計算功能，在教學(xué)和工程實(shí)際中都具有一定的實(shí)用價值。該軟件還具有計算功能，利用該軟件可以計算天線的主瓣張角、主瓣寬度和方向性系數(shù)等一系列參數(shù)。在此基礎(chǔ)上采用MATLAB語言編制了一個天線陣列特性分析軟件，實(shí)現(xiàn)了天線特性參數(shù)的計算和靈活繪制天線方向性圖的功能。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。隨著3G技術(shù)的開發(fā)與日趨成熟，無線公共信號網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大，天線陣的應(yīng)用日趨廣泛。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。大連海事大學(xué)畢 業(yè) 論 文移動通信中天線陣列特性分析軟件的編制畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。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(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。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(jìn)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。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日內(nèi) 容 摘 要天線陣是移動通信系統(tǒng)的重要組成部分，其性能好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的通信質(zhì)量。天線陣種類繁多，性能各異。為了解決這些問題，本文以天線的方向函數(shù)為主要研究對象分析天線的方向特性。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(diǎn)擊繪制圖形功能，便可以繪制出天線陣的立體方向性圖。通過構(gòu)造任意的方向性函數(shù)，該軟件還實(shí)現(xiàn)了自定義方向性函數(shù)的功能，利用該軟件可以繪制出輸入的規(guī)定范圍內(nèi)的此方向性函數(shù)的極坐標(biāo)方向性圖，同時還可以返回此圖中最大值所在的位置，為空間方向角的間隔選取提供參考，并能保存此方向圖的圖片。關(guān)鍵詞：天線陣，方向性，方向性圖，MATLAB語言ABSTRACTMobile munications antenna array is an important part of the system, its performance is directly connected to the system of munication quality. With 3G technology development and maturing of public signal of wireless network coverage expansion, the antenna array is a widely used. Antenna array a wide range of different properties. Describe the characteristics of antenna array parameters are many, and plex calculations, particularly describing the characteristics of antenna array orientation picture shows the direction of threedimensional maps, very difficult. To address these issues, this article antennas function as the main object of the direction of the antenna characteristics. On this basis, developed using MATLAB language features an array of software, to achieve the calculation of the antenna parameters and flexible mapping function of the antenna directional diagram. The software covers many different types of antennas, according to the selected antenna type, by entering the corresponding of the parameters, click on drawing graphics, we can draw out the threedimensional pattern of the antenna array. The software also has a calculation function, using the software can calculate the inclination of the antenna main lobe, main lobe width and directivity and a series of parameters. Function by constructing an arbitrary direction, the software also implements a custom function directional function, using the software can draw within the provisions of the input function of this directional orientation polar map, and also can return to this map the maximum position, the direction for the space interval selected reference angle and the preservation of this pattern in the picture. The software has a strong directional mapping function and the antenna parameters of puting in teaching and engineering practice have some practical value.Key words: antenna array, direction, directional map, MATLAB language目 錄1 緒論 1　選題背景與研究意義1　天線方向性表示方法的現(xiàn)狀1　本文的主要工作12 天線的相關(guān)基知識2 天線陣7 水平對稱振子接地線8　天線的特性參數(shù) 123 MATLAB語簡介15　構(gòu)建單獨(dú)函數(shù)實(shí)現(xiàn)方向性圖的繪制27 gui模塊搭建實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互天線陣作為移動通信系統(tǒng)的重要組成部分，其性能好壞對整個系統(tǒng)的工作起著舉足輕重的作用。天線陣種類繁多，性能各異。為了解決這些問題，同時也結(jié)合大連海事大學(xué)教改項目的要求，本文采用MATLAB語言編制分析天線陣列特性的通用軟件?！√炀€方向性表示方法的現(xiàn)狀 天線的遠(yuǎn)區(qū)場是一組復(fù)雜的函數(shù)，對不同天線的輻射場的分析可以從中得到此種天線的各種重要的性能電氣參數(shù)。表征天線輻射場空間分布的方向性函數(shù)如果通過二維、三維圖形顯示，便可直觀、形象化地展示并揭示各參量之間的內(nèi)在關(guān)系。由于方向性函數(shù)是三維空間角的函數(shù)，所以繪制出的方向性圖是立體圖。然而，對于比較復(fù)雜的方向性圖，通常很難僅通過兩個平面圖想象出立體圖。利用該軟件繪制的方向性圖可以觀察到天線輻射場在不同方向的輻射能量分布，直觀清楚地表現(xiàn)了輻射場空間分布的特點(diǎn)。 2 天線的相關(guān)基礎(chǔ)知識 各種不同類型天線 對稱振子 對稱振子是一種經(jīng)典的、迄今為止使用最廣泛的一種天線結(jié)構(gòu)形式。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。單個半波對稱振子可以簡單地單獨(dú)立使用，也可以用作拋物面天線的饋源，采用多個半波對稱振子還可以組成天線陣。當(dāng)L=/2時為半波振子,歸一化方向性函數(shù)為 （）(a)所示。 不同長度對稱振子的E面方向性圖(c)、(d)、(e)(f)分別為L=5/L=6/L=7/4和L=2對稱振子的E面方向圖。 天線陣在實(shí)踐中，為了使輻射場實(shí)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。由n個單元天線構(gòu)成的天線陣就稱為n元天線陣。、平面和立體天線可以想象，把若干個單元天線排列成天線陣以后，在空間某些方向的觀察點(diǎn)各單元天線的輻射場相位彼此相同，因而合成的輻射場最強(qiáng)，這些方向就成為天線陣的最大輻射方向；而在另一些方向上，各單元天線輻射場的相位彼此不同，輻射場的復(fù)相量和較小，甚至為零。以二元天線陣為例，這里重點(diǎn)描述直排天線陣的兩種形式。 　 　從圖中可以看出，兩個單元天線到達(dá)觀察點(diǎn)的距離不同，存在著波程差。我們先不考慮單元天線的排列方式，只考慮兩個單元天線電磁波射線波程差對合成場的影響。設(shè)單元天線1的中心位于球坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)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。由于單元天線1中心位于球坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)O，它的輻射場可以寫成 （）由于觀察點(diǎn)處于二元天線陣的遠(yuǎn)區(qū)，可以近似認(rèn)為從單元天線2中心到達(dá)觀察點(diǎn)的電磁波射線與單元天線1中心到達(dá)觀察點(diǎn)的電磁波射線彼此平行，因此兩個單元天線的方向性函數(shù)相同。 因為觀察點(diǎn)處于二元天線陣的遠(yuǎn)區(qū)，波程差遠(yuǎn)小于觀察點(diǎn)的距離，所以在討論輻射場的大小時，可近似認(rèn)為分母中的r162。但是，在指數(shù)中不能這樣近似，這是由于波程差d cosq 的大小可以和天線的工作波長 l 相比擬，觀察點(diǎn)的方向發(fā)生變化時將引起輻射場相位的變化，在場強(qiáng)疊加過程中它對合成場將會有較大影響。考慮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