направленность

Системный объект: поэтапный. URA
Пакет: поэтапный

Направленность универсального прямоугольного массива

Синтаксис

D = directivity(H,FREQ,ANGLE)
D = directivity(H,FREQ,ANGLE,Name,Value)

Описание

D = directivity(H,FREQ,ANGLE) вычисляет Направленность универсального прямоугольного массива (URA) антенны или элементов микрофона, H, на частотах, заданных FREQ и в углах направления, заданного ANGLE.

D = directivity(H,FREQ,ANGLE,Name,Value) вычисляет направленность с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими аргументами пары Name,Value.

Входные параметры

развернуть все

Универсальный прямоугольный массив, заданный как Системный объект phased.URA.

Пример: H = phased.URA

Частоты для вычислительной направленности и шаблонов, заданных как положительная скалярная величина или 1 L вектором - строкой с действительным знаком. Единицы частоты находятся в герц.

  • Для антенны, микрофона, или гидрофона гидролокатора или элемента проектора, FREQ должен лечь в области значений значений, заданных свойством FrequencyRange или FrequencyVector элемента. В противном случае элемент не производит ответа, и направленность возвращена как –Inf. Большинство элементов использует свойство FrequencyRange за исключением phased.CustomAntennaElement и phased.CustomMicrophoneElement, которые используют свойство FrequencyVector.

  • Для массива элементов FREQ должен лечь в частотном диапазоне элементов, которые составляют массив. В противном случае массив не производит ответа, и направленность возвращена как –Inf.

Пример: [1e8 2e6]

Типы данных: double

Углы для вычислительной направленности, заданной как 1 M вектором - строкой с действительным знаком или 2 M матрицей с действительным знаком, где M является количеством угловых направлений. Угловые модули в градусах. Если ANGLE является 2 M матрицей, то каждый столбец задает направление в азимуте и повышении, [az;el]. Угол азимута должен находиться между-180 ° и 180 °. Угол повышения должен находиться между-90 ° и 90 °.

Если ANGLE является 1 M вектором, то каждая запись представляет угол азимута с углом повышения, принятым, чтобы быть нулем.

Угол азимута является углом между x - ось и проекцией вектора направления на плоскость xy. Этот угол положителен, когда измерено от x - оси к y - ось. Угол повышения является углом между вектором направления и плоскостью xy. Этот угол положителен, когда измерено к z - ось. Смотрите Углы Азимута и Повышения.

Пример: [45 60; 0 10]

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

Укажите необязательные аргументы в виде пар ""имя, значение"", разделенных запятыми. Имя (Name) — это имя аргумента, а значение (Value) — соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Скорость распространения сигнала, заданная как пара, разделенная запятой, состоящая из 'PropagationSpeed' и положительной скалярной величины в метрах в секунду.

Пример: 'PropagationSpeed',physconst('LightSpeed')

Типы данных: double

Веса массивов, заданные как пара, разделенная запятой, состоящая из 'Weights' и N-by-1 вектор-столбец с комплексным знаком или N-by-L матрица с комплексным знаком. Веса массивов применяются к элементам массива, чтобы произвести регулирование массивов, сужение или обоих. Размерность N является числом элементов в массиве. Размерность L является количеством частот, заданных FREQ.

Размерность весовРазмерность FREQЦель
N-by-1 вектор-столбец с комплексным знакомСкаляр или 1 L вектором - строкойПрименяет набор весов для одной частоты или для всех частот L.
N-by-L матрица с комплексным знаком1 L вектором - строкойПрименяет каждый из столбцов L 'Weights' для соответствующей частоты в FREQ.

Примечание

Используйте комплексные веса, чтобы регулировать ответ массивов к различным направлениям. Можно создать веса с помощью Системного объекта phased.SteeringVector, или можно вычислить собственные веса. В целом вы применяете Эрмитово спряжение перед использованием весов в любом Phased Array System Toolbox™ функциональный или Системный объект, таких как phased.Radiator или phased.Collector. Однако для directivity, pattern, patternAzimuth и методы patternElevation любого Системного объекта массивов используют держащийся вектор без спряжения.

Пример: 'Weights',ones(N,M)

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

развернуть все

Направленность, возвращенная как M-by-L матрица. Каждая строка соответствует одному из углов M, заданных ANGLE. Каждый столбец соответствует одному из значений частоты L, заданных в FREQ. Модули направленности находятся в dBi, где dBi задан как усиление элемента относительно изотропного теплоотвода.

Примеры

развернуть все

Вычислите направленность двух универсальных прямоугольных массивов (URA). Первый массив состоит из изотропных элементов антенны. Второй массив состоит из элементов антенны косинуса. Кроме того, вычислите направленность первого массива, управляемого к определенному направлению.

Массив изотропных элементов антенны

Во-первых, создайте 10 10 элементами, URA изотропных элементов антенны расположил одну длину волны четверти с интервалами независимо. Установите частоту сигнала на 800 МГц.

c = physconst('LightSpeed');
fc = 3e8;
lambda = c/fc;
myAntIso = phased.IsotropicAntennaElement;
myArray1 = phased.URA;
myArray1.Element = myAntIso;
myArray1.Size = [10,10];
myArray1.ElementSpacing = [lambda*0.25,lambda*0.25];
ang = [0;0];
d = directivity(myArray1,fc,ang,'PropagationSpeed',c)
d = 15.7753

Массив элементов антенны косинуса

Затем, создайте 10 10 элементами, URA элементов антенны косинуса также расположил одну длину волны четверти с интервалами независимо.

myAntCos = phased.CosineAntennaElement('CosinePower',[1.8,1.8]);
myArray2 = phased.URA;
myArray2.Element = myAntCos;
myArray2.Size = [10,10];
myArray2.ElementSpacing = [lambda*0.25,lambda*0.25];
ang = [0;0];
d = directivity(myArray2,fc,ang,'PropagationSpeed',c)
d = 19.7295

Направленность увеличена из-за направленности элементов антенны косинуса.

Управляемый массив изотропных элементов антенны

Наконец, регулируйте изотропную антенную решетку до 30 градусов в области азимута и исследуйте направленность под управляемым углом.

ang = [30;0];
w = steervec(getElementPosition(myArray1)/lambda,ang);
d = directivity(myArray1,fc,ang,'PropagationSpeed',c,...
    'Weights',w)
d = 15.3309

Направленность максимальна в управляемом направлении и равняется направленности неуправляемого массива в опорном направлении.

Больше о

развернуть все

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте