相控阵雷达电特性matlab模拟与仿真,带GUI界面,对比有限扫描阵,稀疏阵,多波束阵,共形阵等

1.课题概述

      相控阵雷达作为一种先进的雷达技术，具有高分辨率、多功能、快速扫描等优点，在军事和民用领域都有着广泛的应用。相控阵雷达的天线系统是其核心组成部分，不同类型的相控阵天线具有不同的电特性。本课题主要实现相控阵雷达天下电特性matlab模拟与仿真,带GUI界面,对比有限扫描阵,稀疏阵,多波束阵,共形阵等。

2.系统仿真结果

（完整程序运行后无水印）

3.核心程序与模型

版本：MATLAB2022a

%===============================================================================%

%                    波束扫描  Forming beam pattern                            %

%===============================================================================%

k1=1;

for thta=[-10:0.5:10]

    k2=1;

    for phi=[0:1:80]

        th_a1=exp(j*2*k*pi/wavelength*X*sin(thta*pi/180)*cos(phi*pi/180));

        th_p1=exp(j*2*k*pi/wavelength*Y*sin(phi*pi/180));

        th_all1=kron(th_a1,th_p1). ;

        yy440_qian(k1,k2)=abs(((normal_W. ) )*th_all1);

        k2=k2+1;

    end

    k1=k1+1;

end

F = (yy440_qian);

A2=[-10:0.5:10];

A4=[0:1:80];

[Xx,Yy] = meshgrid((A4),(A2));

[x,y]  = find(F == max(max(F)));

axes(handles.axes1);

mesh(Xx,Yy,F)

hold on

plot3(A4(y),A2(x),max(max(F)), r-* );

xlabel( 俯仰角/度 )

ylabel( 方位角/度 )

zlabel( 阵列增益 )

title( 平面阵-阵列增益 );

% axis([0,90,-100,100,-150,50]);

axes(handles.axes2);

mesh(Xx,Yy,F)

hold on

plot3(A4(y),A2(x),max(max(F)), r-* );

xlabel( 俯仰角/度 )

ylabel( 方位角/度 )

zlabel( 阵列增益 )

title( 平面阵-阵列增益 );

view([-90,90]);

colorbar;

% axis([0,90,-100,100,-150,50]);

%方向图误差

[x,y] = find(F == max(max(F)));

t1=A2(x)

t2=A4(y)

error1 = abs(100*(t1 – Angle1/pi*180)/(Angle1/pi*180))

error2 = abs(100*(t2 – Angle2/pi*180)/(Angle2/pi*180))

set(handles.edit6, string ,20*log10(max(max(F))));

axes(handles.axes3);

mesh(Xx,Yy,F)

view([0,0]);

title( E面 );

xlabel( 俯仰角/度 )

zlabel( 阵列增益 )

axes(handles.axes4);

mesh(Xx,Yy,F)

view([-90,0]);

title( H面 );

ylabel( 方位角/度 )

zlabel( 阵列增益 )

function edit6_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to edit6 (see GCBO)

% eventdata  reserved – to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject, String ) returns contents of edit6 as text

%        str2double(get(hObject, String )) returns contents of edit6 as a double

% — Executes during object creation, after setting all properties.

function edit6_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to edit6 (see GCBO)

% eventdata  reserved – to be defined in a future version of MATLAB

% handles    empty – handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.

%      See ISPC and COMPUTER.

if ispc && isequal(get(hObject, BackgroundColor ), get(0, defaultUicontrolBackgroundColor ))

    set(hObject, BackgroundColor , white );

end

4.系统原理简介

      相控阵雷达是一种通过控制天线阵列中各个辐射单元的相位和幅度，实现波束的快速扫描和指向的雷达系统。相控阵雷达可以同时形成多个波束，对多个目标进行跟踪和探测，具有高分辨率、高数据率、抗干扰能力强等优点。相控阵天线由多个辐射单元组成，每个辐射单元都可以独立地发射和接收电磁波。通过控制各个辐射单元的相位和幅度，可以实现波束的指向和形状的控制。

      有限扫描阵是一种相控阵天线，其波束只能在必定的角度范围内进行扫描。有限扫描阵一般由多个辐射单元组成，通过控制各个辐射单元的相位和幅度，可以实现波束在有限角度范围内的扫描。

      稀疏阵是一种相控阵天线，其辐射单元之间的间距大于半波长。稀疏阵可以通过减少辐射单元的数量来降低成本和复杂度，同时保持较高的天线性能。

      多波束阵是一种相控阵天线，其可以同时形成多个波束，对多个目标进行跟踪和探测。多波束阵一般由多个子阵组成，每个子阵都可以独立地形成一个波束。

      共形阵是一种相控阵天线，其可以与载体的表面共形，不影响载体的空气动力学性能。共形阵一般由多个辐射单元组成，这些辐射单元可以分布在载体的表面上，形成一个连续的天线阵列。