天線方向圖

一、雷達天線

二、陣列因子

三、主瓣、旁瓣

四、MATLAB Code（little change）

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eps = 0.00001;

%這裡普及一下eps的概念

<span>%eps是一個函式。當沒有引數時預設引數是1.返回的是該引數的精度。
%也就是說單個的eps實際上是eps(1)，表示的是1的精度。
%這裡要說一下精度的概念。浮點數所能表示的數值範圍是很大的，但是浮點數不是無限的，連續的和稠密的；</span>

<span>&而是有限的，離散的和稀疏的，而且每個數的精度都不一樣。越是靠近0，精度越高，反之則越低。</span>

<span>%eps返回的是1的精度。指的是1和離他最近的浮點數之間的距離。
%我們輸入eps可以看到1的精度。
%也就是說離他最近的浮點數和他相差eps(1)。我們可以計算1+eps，他就是離1最近的浮點數。
%如果我們計算出的數介於這兩者之間，系統就會自動把它舍入到離他最近的數。</span>
 

<span>1+eps*3/5離1+eps近，</span><span>所以1+eps*3/5≈1+eps；</span>

<span>1+eps*2/5離1近，所以1+eps*2/5≈1，而1+eps/2在正當中，系統自動把它舍入到1，即1+eps/2≈1
%如果我們輸入eps(2)可以看到2的精度，它只有1的精度的一半。即eps(2)=eps*2
%因此係統會認為2+eps≈2，而2+eps*6/5≈2+eps*2=2+eps(2)</span> 
k = 2*pi;%周期函式週期
theta = -pi : pi / 10791 : pi;%設定範圍大小
var = sin(theta);

%Matlab 函式var定義：均方差；
　　Matlab 函式var功能：var函式實際上求的並不是方差，而是誤差理論中“有限次測量資料的標準偏差的估計值”；
　　Matlab 函式var應用：
　　X=[1,2,3,4]
　　var(X)=1.6667 
nelements = 8;%元素個數
d = 1;         %  d = 1;
num = sin((nelements * k * d * 0.5) .* var);

if(abs(num) <= eps)
   num = eps;
end
den = sin((k* d * 0.5) .* var);
if(abs(den) <= eps)
   den = eps;
end

pattern = abs(num ./ den);
maxval = max(pattern);
pattern = pattern ./ maxval;


figure(1)%陣列方向圖
theta = theta +pi/2;%留下小思索，自己想想為什麼要加pi/2
polar(theta,pattern)
title ('陣列方向圖')

figure(2)%功率方向圖
polardb(theta,pattern)
title ('功率方向圖')

舉例

使用相控陣探頭會產生的一個現象是會生成不希望出現的柵瓣和旁瓣。

出現柵瓣和旁瓣這兩個緊密相關的現象是由於探頭髮出的部分聲能以不同於主聲程的角度傳播造成的。

這種現象不僅限於相控陣系統，在使用常規探頭時，隨著晶片大小的增加也會出現旁瓣現象。

這些不希望出現的聲波會從被測工件的表面反射，並會使影象中出現虛假缺陷指示。

晶片間距、晶片數量、頻率和頻寬都會對柵瓣的波幅有很大的影響。

下面的聲束圖比較了兩種聲束形狀：

在探頭孔徑近似的情況下，左圖中的聲束由間距為0.4毫米的6個晶片生成，右圖中的聲束由間距為1毫米的3個晶片生成。

左側圖中的聲束形狀類似錐形；右側圖中的聲束在其中心軸兩側約30度方向上生出兩個多餘的波瓣。

只要陣列中單個晶片的尺寸等於或大於波長，就會產生柵瓣。

當晶片尺寸小於波長的一半時，不會產生柵瓣。（晶片尺寸在半個波長和一個波長之間時，是否產生柵瓣取決於電子偏轉的角度。）

 因此在某項具體應用中使柵瓣最小化的最簡單的方法是使用小晶片間距的探頭。

使用特別設計的探頭，如：將大晶片分割為較小的晶片，或改變晶片間距，也可以減少不需要的波瓣。