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，其波束只能在一定的角度范围内进行扫描。有限扫描阵通常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。多波束阵通常由多个子阵组成，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。共形阵通常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。