MATLAB矩形阵列天线方向图分析与可视化工具箱

资 源 简 介

本MATLAB项目提供矩形阵列天线方向图的全参数可调分析与多维可视化。支持阵元参数动态调整，实时生成2D/3D方向图、等值线及阵列布局图，便于分析波束特性与旁瓣性能对比研究。

详 情 说 明

可调参数矩形阵列方向图分析与可视化系统

项目介绍

本项目是一个用于矩形阵列天线方向图分析与可视化的交互式系统。系统基于阵列天线方向图叠加算法，实现了参数化建模与多维图形展示功能。用户可通过调整阵元数量、间距、激励参数与波束指向等关键变量，实时计算并生成二维/三维方向图、等值线图和阵列排布示意图。该系统适用于天线设计教学、阵列优化研究等场景，能够直观展示参数变化对方向图波束宽度、旁瓣电平和指向性的影响。

功能特性

• 参数化建模: 支持自定义阵元行数(M)、列数(N)、阵元间距(dx/dy，单位波长)
• 灵活激励设置: 提供幅度分布向量、相位分布向量输入，支持均匀分布、切比雪夫等内置分布选项
• 波束指向控制: 可设置方位角(θ₀)和俯仰角(φ₀)实现波束扫描
• 多维可视化: 生成三维方向图（曲面图或极坐标投影）、二维方向图切面（E面/H面方向图）
• 高级绘图功能: 提供方向图等值线投影（笛卡尔坐标系或极坐标系）、阵元排布示意图（含激励标注）
• 性能分析: 自动计算半功率波束宽度、最大旁瓣电平、指向精度等关键指标
• 对比分析: 支持不同参数配置的方向图对比，直观展示参数影响

使用方法

1. 运行主程序文件启动图形用户界面
2. 在参数设置面板输入阵列参数：

- 阵元配置：行数、列数、x/y方向间距（以波长为单位） - 激励设置：选择均匀分布或自定义幅度/相位分布 - 波束指向：设定方位角和俯仰角 - 绘图选项：设置频率/波长、动态范围(dB)

1. 点击计算按钮生成方向图结果
2. 在可视化面板查看三维方向图、二维切面图、等值线图及阵元排布图
3. 调整参数后实时更新图形，对比不同配置的性能差异

系统要求

• 操作系统: Windows/Linux/macOS
• 运行环境: MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱: MATLAB图形界面工具箱、三维可视化工具箱

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能，包括图形用户界面的构建与布局、所有控件回调函数的实现、阵列方向图计算算法的执行、多种可视化图形的生成与渲染（三维方向图、二维切面、等值线投影、阵元排布示意），以及关键性能指标的计算与显示。该文件通过参数输入接口接收用户配置，调用计算模块进行方向图分析，并管理多个图形窗口的输出与更新。