Matlab 2018 Моделирование КНД и ДНА антенны в 2d с последующим расчетом параметров разведки
13.02.2021, 15:22. Показов 1315. Ответов 0
ТЗ: необходимо запрограммировать формулы для исследования скрытности РЭС(см. рис1). По цифрам все получается, но необходимо добавить рисунок с ДНА антенны и расположением на нем соотв. собственного приемника и разведприемника с расстоянием из numericedit fields.
Что имею: рис 2.
ДНА антенны, который нужно получить: рис 3.
Для чего: в формулах(рис 5) используется КНД антенны по азимуту, например для того, если разведприемник находится не в направлении главного лепестка, как в исходной ТЗ программе.
В поиске по темам форума нашел следующий код:
Кликните здесь для просмотра всего текста
| Matlab M | 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
| clear all
clc
lym=1;
% lym- длина волны
m=7;
n=7;
% где m-число излучателей по оси x, n-число излучателей по оси y
N = m*n;
% N-кол-во излучателей
dx2=0.5*lym;
dy2=0.5*lym;
% где dx,dy шаг решётки по оси x и y
k=2*pi/lym;
% k-волновое число
deltapsix2=0.5;
deltapsiy2=0.5;
ksix2=deltapsix2/(k*dx2);
ksiy2=deltapsiy2/(k*dy2);
% где ksix,ksiy-коэффициенты замедления
theta = (-90:0.58:90)/180*pi;
fi1 = 0; fi2= 90*pi/180;
p3=k*dx2/2; p4=k*dy2/2;
alfa3=p3*((sin(theta).*cos(fi1))-ksix2);
alfa4=p3*((sin(theta).*cos(fi2))-ksix2);
beta3=p4*((sin(theta).*sin(fi1))-ksiy2);
beta4=p4*((sin(theta).*sin(fi2))-ksiy2);
% где alfa и beta -обобщённые аргументы
Fp3 = (sin(m*alfa3)./sin(alfa3));
Fp4 = (sin(m*alfa4)./sin(alfa4)).*(sin(n*beta4)./sin(beta4));
Fp3=abs(Fp3);
Fp4=abs(Fp4);
% где Fp1,2,3,4,5,6 - множитель направленности антенной решётки
F1=cos(theta);
% где F1-комплексная векторная хар-ка направленности изотропного излучателя
Dn3=F1.*Fp3;
Dn4=F1.*Fp4;
DnN3 = Dn3/max(max(Dn3));
DnN4 = Dn4/max(max(Dn4));
DnN3=20*log10(DnN3);
DnN4=20*log10(DnN4);
theta = theta/pi*180;
plot(theta,DnN3,theta,DnN4); grid
xlim([-90 90])
ylim([-25 0])
xlabel('theta')
ylabel('F(theta)')
title('Диаграмма направленности') |
|
И еще один:
Кликните здесь для просмотра всего текста
| Matlab M | 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
| clear, clc
f1 = 8;
lambda = 1.5;
k = 2*pi/lambda
fi = -pi/2:0.02:pi/2;
x = -pi:1e-4:pi; % переменная интегрирования
F1 = zeros(size(fi));
F2 = zeros(size(fi));
for i=1:length(fi)
t = fi(i);
F11 = cos(t)*trapz(x, cos(k*x*sin(t))*f1 );
F12 = -cos(t)*trapz(x, sin(k*x*sin(t))*f1 );
F1(i) = sqrt( F11^2 + F12^2 );
end
plot(F1, fi*180/pi)
polar(fi, F1)
grid on |
|
Но не могу сделать под себя, так как с Matlab GUI работаю только несколько дней. Нужно перенести из полярной на двумерную плоскость с возможностью получения КНД для любого заданного угла.
Получилось что то вроде этого (рис)
| Matlab M | 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
| start_ax = app.UIAxes5;
f1 = 7;
lambda = 2.2;
k = 2*pi/lambda;
fi = -pi/2:0.01:pi/2;
x = -pi:1e-4:pi; % переменная интегрирования
F1 = zeros(size(fi));
for i=1:length(fi)
t = fi(i);
F11 = cos(t)*trapz(x, cos(k*x*sin(t))*f1 );
F12 = -cos(t)*trapz(x, sin(k*x*sin(t))*f1 );
F1(i) = sqrt( F11^2 + F12^2 );
end
xmax = app.rpr.Value+10;
ymax = app.rr.Value;
az = app.azimut.Value;
axis (start_ax,[0,xmax,-100,100]);
hold (start_ax,'on');
plot(start_ax,F1, fi*180/pi,'k'); %строим ДНА
plot (start_ax,[0,xmax-10],[0,0],'r'); %линия до собств. приемника
plot (start_ax,xmax-10,0,'r.','MarkerSize', 20); %точка, где находится приемник
plot (start_ax,[0,ymax],[az,az],'g'); %линия до собств. приемника
plot (start_ax,ymax,az,'g.','MarkerSize', 20); %точка, где находится приемник
hold (start_ax,'off'); |
|
Также функция для получения значения нормированной ДНА от азимута:
| Matlab M | 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
| function y = dna_(x)
f1 = 15; %влияет на дальность главного, 15 примерно для 43 км
lambda = 2.2; %влияет на ширину ДНА, 2.2 чтобы в -30 град был боковой лепесток
kk = 2*pi/lambda;
t = (x*pi)/180;
x = -pi:1e-4:pi;
F11 = cos(t)*trapz(x, cos(kk*x*sin(t))*f1 );
F12 = -cos(t)*trapz(x, sin(kk*x*sin(t))*f1 );
y = sqrt( F11^2 + F12^2 ); %значение ДНА в нужной точке[/LEFT]
end |
|
Открытым остается вопрос, как же сделать полярную дна в двухмерном графике
Если кому понадобиться, удалось добиться результата следующим образом:
строится ДНА в полярных координатах, затем они переводятся в декартовы и выводятся на график. Единственный минус, максимум ДНА будет равен 1, т.е. удалось построить нормированную ДНА.
| Matlab M | 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
| xd = [0:1:360];
xr = deg2rad(xd);
ls = 3e8;
lam = ls ./ 2.6e8;
s = 0.25;
N = 10;
l = lam;
k = 2*pi/lam;
chisl = sin(k*N*0.5*(1.25*l - s*cos(xr)));
znam = N*sin(k*0.5*(1.25*l - s*cos(xr)));
f = abs(chisl ./ znam);
[x,y]=pol2cart(xr,f);
plot (x,y) |
|
1
|
(
