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手把手教你天线设计—— 用MATLAB仿真天线方向图 吴正琳 天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界 媒介 （通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在 无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电 视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用 电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传 送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性， 即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为 发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。天线 的基本单元就是单元天线。 1、单元天线 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波 对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采 用多个半波对称振子组成天线阵。 两臂长度相等的振子叫做对称振 子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波 对称振子。 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波 对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采 用多个半波对称振子组成天线阵。 两臂长度相等的振子叫做对称振 子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波 对称振子。 1.1用MATLAB画半波振子天线方向图 主要是说明一下以下几点： 1、在Matlab 中的极坐标画图的方法： polar(theta,rho,LineSpec)​ ​ ； theta：极坐标坐标系0-2*pi rho：​ 满足极坐标的方程 LineSpec：画出线的颜色 ​ 2、在方向图的过程中如果rho不用abs(f)，在polar 中只能 画出正值。也就是说这时的方向图只剩下一半。 3、半波振子天线方向图归一化方程： Matlab程序： clear all lam 1000;%波长 k 2*pi./lam; L lam/4;%天线臂长 theta 0:pi/100:2*pi; f1 1./(1-cos(k*L)); f2 (cos(k*L*cos(theta))-cos(k*L))./sin(theta); rho f1*f2; polar(theta,abs(rho),b);%极坐标系画图 2、线性阵列天线 2.1方向图乘积定理 阵中第 个天线单元在远区产生的电场强度为：i 2 j ri  e E K I f (,) i i i i r i K r 式中， 为第 个天线单元辐射场强的比例常数， 为第 个天线i i i i 单元至观察点的距离，f (,)i 为第 个天线单元的方向图函数， 为i Ii 第 个天线单元的激励电流，可以表示成为：i I aejiB i i ai B 式中， 为幅度加权系数， 为等间距线阵中，相邻单元之间 的馈电相位差，亦称阵内相移值。 在线性传播媒质中，电磁场方程是线性方程，满足叠加定理的条