天线阵的方向图函数

CST China天线阵的切比雪夫加权一、

切比雪夫多项式简介切比雪夫多项式是微分方程 (1 x 2 )

d 2Tm ( x) dT ( x) x m+ m 2Tm ( x)= 0的解。 2 dx dx 1 Tm ( x)= cos(m cos x) 当≤ 1 x 可以表示为： 1 Tm ( x)= c h(m c h x) 当 x> 1 将切比雪夫多项式按照适当的形式展开，并对其分析知：切比雪夫多项式具有三个特征： (1)、当 x的值的变化范围在±1之间时，无论哪一阶，多项式 Tm ( x)的值均在+1和-1之间变动，并具有振动的特性。 (2)、多项式的根，即 Tm ( x)=0时 x的值均在±1之间，并分布在对称于 x=0的位置上，根的个数与多项式的阶数 m相同。 (3)、当 x> 1时，所有 Tm ( x)的值都是无限增加的。对应于 Tm ( x0 )=R可得 x0= ch(或者是写为方程 x0=二、

1 1 ch R ) m

1 ( R+ R 2 1)1/ m+ ( R R 2 1)1/ m 。 2

切比雪夫加权天线阵若某一天线阵的波瓣图与某阶的切比雪夫多项式的曲线相一致，则该天线阵具有最佳的方向

天津理工大学 实验报告

均匀线阵的方向图函数

计算机与通信工程学院 信号与信息处理 徐弘扬

智能天线通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形状，即只适应或以预制方式控制波束幅度、指向和零点位置，使波束总是指向期望方向，而零点指向干扰方向，实现波束随用户走。

阵列的方向图定义为阵列输出的绝对值与来波方向之间的关系。而静态方向图是指不考虑信号及其来向，由阵列的输出直接相加得到的。本实验主要研究阵列的静态方向图。 实验原理：

由方向图乘积定理：F(?,?)?Fe(?,?)?S(?,?) 其中F为方向图因子，Fe为单元因子，S为阵因子。由于单元因子值表示构成阵列天线每个单元的辐射特性，仅取决于单元的形式及取向，与阵的组织方式无关，即Fe与S是相互独立的。可对Fe和S单独进行研究，此处进行S的讨论时可假想为各向同性单元（Fe=1）组成的阵列的方向图函数。

均匀线阵的阵因子为：S(u)?I0sin(Nu/2)

sin(u/2)归一化阵因子为:s(u)?S(u)sin(Mu/2) ?I0NNsin(u/2)方向图函数：G(?)?2?dsin(N?/2)sin? ，其中???Nsin(?/2)2对于静态方向图主瓣的零点，由G0(?)?0可以

阵列天线方向图的MATLAB 实现

课程名称：MATLAB程序设计与应用

任课教师：周金柱

班级： 04091202

姓名：黄文平

学号： 04091158

成绩：

阵列天线方向图的MATLAB 实现

摘要：天线的方向性是指电磁场辐射在空间的分布规律，文章以阵列天线的方向性因子F（θ，φ）为主要研究对象来分析均匀和非均匀直线阵天线的方向性。讨论了阵列天线方向图中主射方向和主瓣宽度随各参数变化的特点，借助M ATLAB绘制出天线方向性因子的二维和三维方向图，展示天线辐射场在空间的分布规律，表现辐射方向图的特点。

关键词：阵列天线;;方向图；MATLAB

前言：

天线是发射和接收电磁波的重要的无线电设备， 没有天线也就没有无线电通信。不同用途的天线要求其有不同的方向性，阵列天线以其较强的方向性和较高的增益在工程实际中被广泛应用。因此，对阵列天线方向性分析在天线理论研究中占有重要地位。阵列天线方向性主要由方向性因子F（θ，φ）表征，但F（θ，φ）在远区场是一组复杂的函数，如果对它的认识和分析仅停留在公式中各参数的讨论上， 很难理解阵列天线辐射场的空间分布规律[ 1 ]。MATLAB以其卓越的数值计算能力和强大的绘图功能，近年来被广泛应用在天线的分析和设计中。借助MA

线极化微带天线阵列的设计

摘要

微带、微波起源于上世纪中期，在上世纪末就已经展开了对实用天线的研究并制成了第一批实用天线，现在微带天线方面，无论在理论还是应用，都已经取得了很大进展，并在深度和广度上都获得了进一步发展。微带天线技术越来越成熟，其应用与我们的生活、军事、科技都息息相关。体积小、重量轻、剖面薄是微带天线优于普通天线的特点，并且它适合用于印刷电路技术大批量生产，所以能够制成与导弹、卫星表面相共型的结构。因此微带天线在军事、无线通信、遥感、雷达等领域得到了广泛的应用。但是根据微带天线自身的结构特点，仍存在一些缺点，例如频带窄、效率低、增益低、方向性差。解决这些问题的方法就是：将若干个天线单元有规律的排列起来，通过利用这些天线单元构成天线阵列，从而来提高天线的增益、增强天线的方向性。

本文在学习微带天线理论及微带天线阵列基本理论的基础上，利用高频电磁仿真软件HFSS对阵列天线进行仿真设计。设计了中心频率在5.8GHz的阵列天线，对天线的特性进行了深入细致的研究。分别对单个天线阵元和天线阵列进行了仿真，天线阵列的增益明显大于单个微带天线，且方向性更好。因此采用天线阵列的形式进行仿真并对结果中各相关参数进行对比分析差异，优化调整了相关参数。

线极化微带天线阵列的设计

摘要

微带、微波起源于上世纪中期，在上世纪末就已经展开了对实用天线的研究并制成了第一批实用天线，现在微带天线方面，无论在理论还是应用，都已经取得了很大进展，并在深度和广度上都获得了进一步发展。微带天线技术越来越成熟，其应用与我们的生活、军事、科技都息息相关。体积小、重量轻、剖面薄是微带天线优于普通天线的特点，并且它适合用于印刷电路技术大批量生产，所以能够制成与导弹、卫星表面相共型的结构。因此微带天线在军事、无线通信、遥感、雷达等领域得到了广泛的应用。但是根据微带天线自身的结构特点，仍存在一些缺点，例如频带窄、效率低、增益低、方向性差。解决这些问题的方法就是：将若干个天线单元有规律的排列起来，通过利用这些天线单元构成天线阵列，从而来提高天线的增益、增强天线的方向性。

本文在学习微带天线理论及微带天线阵列基本理论的基础上，利用高频电磁仿真软件HFSS对阵列天线进行仿真设计。设计了中心频率在5.8GHz的阵列天线，对天线的特性进行了深入细致的研究。分别对单个天线阵元和天线阵列进行了仿真，天线阵列的增益明显大于单个微带天线，且方向性更好。因此采用天线阵列的形式进行仿真并对结果中各相关参数进行对比分析差异，优化调整了相关参数。

电波与天线简介2012.3

1.5天线阵的方向性一、问题的提出（为什么需要天线阵列、天线阵优点）（1）提高增益（2）改变方向图（a）改变最大辐射方向（b）改变副瓣大小3.63.20.6353.360?90?30?1q=0?30?0.5060?l/l=0.990?方向性系数D（倍数）2.82.4120?150?l/l=0.8120?150?2.030?1180?q=0?30?0.50l/l=0.660?90?1.61.200.250.50.7511.6460?90?1.251.5120?150?振子电长度l/ll/l=0.7180?150?120?二、天线阵的基本概念

天线阵列：两个或两个以上的天线、以某种方式排列、以作为发

射或接收天线之用，我们称之为天线阵列或简称天线阵。

阵元天线：组成天线阵的具体天线则称为阵元天线（天线元）。

组成天线阵的阵元天线个数为N，称为N元天线阵，二元阵，八元阵………

线阵、面阵（环形＆矩形）、体阵（立方体）

天线阵的参数：阵元天线个数、阵元天线的空间分布、各阵元的天线激励振幅与激励相位

相似阵：如果天线阵中各阵元天线具有相同的形式，则称该天

线阵为相似阵。

相同的形式：组成阵列的阵元天线，结构相同、形状相同、

尺寸相同、排列取向（

电波与天线简介2012.3

1.5天线阵的方向性一、问题的提出（为什么需要天线阵列、天线阵优点）（1）提高增益（2）改变方向图（a）改变最大辐射方向（b）改变副瓣大小3.63.20.6353.360?90?30?1q=0?30?0.5060?l/l=0.990?方向性系数D（倍数）2.82.4120?150?l/l=0.8120?150?2.030?1180?q=0?30?0.50l/l=0.660?90?1.61.200.250.50.7511.6460?90?1.251.5120?150?振子电长度l/ll/l=0.7180?150?120?二、天线阵的基本概念

天线阵列：两个或两个以上的天线、以某种方式排列、以作为发

射或接收天线之用，我们称之为天线阵列或简称天线阵。

阵元天线：组成天线阵的具体天线则称为阵元天线（天线元）。

组成天线阵的阵元天线个数为N，称为N元天线阵，二元阵，八元阵………

线阵、面阵（环形＆矩形）、体阵（立方体）

天线阵的参数：阵元天线个数、阵元天线的空间分布、各阵元的天线激励振幅与激励相位

相似阵：如果天线阵中各阵元天线具有相同的形式，则称该天

线阵为相似阵。

相同的形式：组成阵列的阵元天线，结构相同、形状相同、

尺寸相同、排列取向（

中国移动通信企业标准 双极化智能天线阵列设备规范

S m a r t A n t e n n a A r r a y D e v i c e S p e c i f i c a t i o n （F o r D u a l -P o l a r i z e d S m a r t A n t e n n a ）

版本号： V 1.3.0

中国移动通信有限公司 发布

╳╳╳╳-╳╳-╳╳发布 ╳╳╳╳-╳╳-╳╳实施 QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳

目录

1范围 (1)

2规范性引用文件 (1)

3术语、定义和缩略语 (3)

4双极化智能天线阵列的结构、原理 (3)

4.1双极化智能天线的结构 (3)

4.2双极化智能天线的原理 (4)

4.3宽频双极化智能天线支持的频段 (4)

5电气性能要求 (5)

5.1电气性能指标要求 (5)

5.2匹配要求 (8)

5.3广播波束宽度的约定 (8)

5.4广播波束权值的约定 (9)

6天线校准网络要求 (9)

7机械性能指标要求 (9)

7.1N型天线端口设计要求 (9)

7.2盲插端口设计要求及机械固定结构要求 (10)

7.3集束端口设计要求及机械固定结构要求 (10)

7.4其它机械指标要求 (10)

7.5安装要求 (1

主要介绍了图象变化的应用----确定方程的根,恒过定点等问题

函数图象的应用 ------------数形结合思想的 数形结合思想的 完美体现

主要介绍了图象变化的应用----确定方程的根,恒过定点等问题

图象变换法：常用变换方法有三种，即平移变换、 图象变换法 ： 常用变换方法有三种 ， 即平移变换 、 伸缩变 换和对称变换 (1)平移变换：由y=f(x)的图象变换获得 平移变换： 的图象变换获得y=f(x+a)+b的图象， 的图象， 平移变换 的图象变换获得 的图象 x轴向左 轴向左(a>0)或 y=f(x+a) 其步骤是： 其步骤是：y=f(x) 沿 轴向左 > 或 向右(a< 平移 | 平移| 向右 <0)平移|a|个单位 轴向上(b> 或 沿y轴向上 >0)或 轴向上 y=f(x+a)+b 向下(b< 平移 | 平移| 向下 <0)平移|b|个单位 (2)伸缩变换 ： 由 y=f(x)的图象变换获得 伸缩变换： 的图象变换获得y=Af(ωx)(A> 0, 伸缩变换 的图象变换获得 > , A≠1,ω>0,ω≠1)的图象，其步骤是： 的图象， , > , 的图象 其步骤是： 各点横坐标缩短(ω> 或 各点横坐标缩短 y=f(x) y=f(x

《正弦函数、余弦函数的图象》教学设计

一、教材依据

人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书《数学（必修④）》A版，第一章三角函数,第1.4三角函数的图象与性质，第1.4.1正弦函数、余弦函数的图象.

二、设计思想

本着加强学生对数学基础知识与基本技能的掌握，提高学生提高数学地提出、分析和解决问题的能力，增强学生对学习数学的兴趣，从而形成锲而不舍的钻研精神和科学态度等指导思想。为学生今后学习、工作、生活打下良好的数学基础，形成良好的数学素养，发展数学应用意识和创新意识，以学生为主体、教师为主导的教学理念等为设计理念。

本节课是在学生已经学习了任意三角函数的定义，三角函数线，三角函数的诱导公式等知识基础上进行学习的，主要是对正弦函数和余弦函数的图象进行系统的研究。正弦、余弦函数是继前面《数学（必修①）》学过的指数函数、对数函数、幂函数的函数内容，也是后面学习三角函数的性质的重要基础依据，及运用数形结合思想研究正、余弦函数的性质打下坚实的知识基础。所以说本节课的内容对知识的掌握起到了承上启下的作用。 三、教学目标 （一）知识与能力

1．正弦函数与余弦函数图象的作法，培养学生观察能力；

2．正弦函数与余弦函数图象之间的关系，提高学生分析问题能力；