相控阵天线面阵方向图（FFT变换）

均匀面阵

       通过傅里叶变换得到均匀面阵的方向图。假设波束指向中心为（0°，0°），那么形成的方向图的指向中心在（0°，0°），现在我们通过仿真来验证一下。

源代码

%-------傅里叶变换得到均匀面阵的方向图
clear all;
close all;
clc;

%----------参数设置
f=6e8;      % 信号频率
fs=5*f;     % 采样频率
c=3e8;      % 光速
lamda=c/f;  % 波长
d=lamda/2;  % 阵元间距
M=8;N=8;    % 阵元个数
theta0=0;   % 波束指向俯仰角
fine0=0;    % 波束指向方位角
%-----第一种坐标
theta=linspace(-90,90,181); % 俯仰角扫描范围
fine=linspace(-90,90,181);  % 方位角扫描范围
%-----第二种坐标
% theta=linspace(0,90,181); % 俯仰角扫描范围
% fine=linspace(0,360,181);  % 方位角扫描范围

%-----------权值计算
for p=1:M
    for q=1:N
        gx1=exp(1j*(p-1)*2*pi*f/c*d*sind(theta0)*cosd(fine0));
        gz1=exp(1j*(q-1)*2*pi*f/c*d*sind(theta0)*sind(fine0));
        W(p,q)=gx1*gz1;
    end
end
%---------FFT变换得到方向图
F=fftshift(fft2(W,181,181));
% F=abs(F)/max(max(abs(F)));
F=20*log((abs(F)/max(max(abs(F)))));
mesh(theta,fine,(F));grid on;
zlim([-100 0]);
xlabel('俯仰角/°');ylabel('方位角/°');zlabel('方向图');

仿真结果

1）第一种坐标

2）第二种坐标

结论

     在两种不同的坐标下，波束指向中心均为（0°，0°），但是得到的方向图的最大值不在同一个俯仰角和方位角上，想想这是为什么呢？