阵列天线方向图MATLAB仿真
一．实验要求
1.运用MATLAB仿真16单元阵列天线的方向图。

2.变换θ和d观察曲线变化。

二．实验原理
1.阵列天线：阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并
通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。

阵列天线的辐射电磁场是组成该天线阵各单元辐射场的总和—矢量和由于各单元的位置和馈电电流的振幅和相位均可以独立调整，这就使阵列天线具有各种不同的功能，这些功能是单个天线无法实现的。

2.方向图原理：对于单元数很多的天线阵，用解析方法计算阵的总方向图相当繁杂。

假如一个多元天线阵能分解为几个相同的子阵，则可利用方向图相乘原理比较简单地求出天线阵的总方向图。

一个可分解的多元天线阵的方向图，等于子阵的方向图乘上以子阵为单元天线阵的方向图。

这就是方向图相乘原理。

一个复杂的天线阵可考虑多次分解，即先分解成大的子阵，这些子阵再分解为较小的子阵，直至得到单元数很少的简单子阵为止，然后再利用方向图相乘原理求得阵的总方向图。

这种情况适应于单元是无方向性的条件，当单元以相同的取向排列并自身具有非均匀辐射的方向图时，则天线阵的总方向图应等于单元的方向图乘以阵的方向图。

三、仿真结果
16单元天线方向图，θ=0°，d=2/λ
16单元天线方向图，θ=0°，d=λ
16单元天线方向图，θ=20°，d=2/λ
16单元天线方向图，θ=20°，d=λ
结果分析：
经过仿真结果实现了16单元天线方向图，并分别在d=2/λ时在θ=0°，θ=20°方向形成波束。

在d=λ时，通过对比d=2/λ时的曲线可以发现随着阵元之间间隔的增加，方向图衰减越快，主次瓣的差距越大，次瓣衰减越快，效果越好。

四、源代码
1. clear;
theta=-pi/2:0.01:pi/2;
lamda=0.03;
d=lamda/2;
n1=16;
beta=2*pi*d*sin(theta)/lamda; z11=(n1/2)*beta;
z21=(1/2)*beta;
f1=sin(z11)./(n1*sin(z21));
F1=abs(f1); figure(1);
plot(theta,F1,'b');
xlabel('theta/radian');
ylabel('amplitude');
legend('n=16');
2. clear;
theta=-pi/2:0.01:pi/2;
lamda=0.03;
d=lamda;
n1=16;
beta=2*pi*d*sin(theta)/lamda; z11=(n1/2)*beta;
z21=(1/2)*beta;
f1=sin(z11)./(n1*sin(z21));
F1=abs(f1); figure(1);
plot(theta,F1,'b');
xlabel('theta/radian');
ylabel('amplitude');
legend('n=16');
3. clear;
theta=-pi/2:0.01:pi/2;
lamda=0.03;
d=lamda/2;
n1=16;
beta=2*pi*d*(sin(theta)-pi/9)/lamda; z11=(n1/2)*beta;
z21=(1/2)*beta;
f1=sin(z11)./(n1*sin(z21));
F1=abs(f1); figure(1);
plot(theta,F1,'b');
xlabel('theta/radian');
ylabel('amplitude');
legend('n=16');
4. clear;
theta=-pi/2:0.01:pi/2;
lamda=0.03;
d=lamda;
n1=16;
beta=2*pi*d*(sin(theta)-pi/9)/lamda; z11=(n1/2)*beta;
z21=(1/2)*beta;
f1=sin(z11)./(n1*sin(z21));
F1=abs(f1); figure(1);
plot(theta,F1,'b');
xlabel('theta/radian'); ylabel('amplitude'); legend('n=16');。