directivity

Системный объект: поэтапный. ULA
Пакет: поэтапный

Направленность универсальной линейной матрицы

Синтаксис

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

Описание

D = directivity(H,FREQ,ANGLE) вычисляет Направленность (dBi) универсальной линейной матрицы (ULA) антенны или элементов микрофона, H, на частотах, заданных FREQ и в углах направления задан ANGLE.

Интегрирование использовало, когда вычислительная направленность массивов имеет минимальную сетку выборки 0,1 градусов. Если шаблон массивов имеет ширину луча, меньшую, чем это, значение направленности будет неточно.

D = directivity(H,FREQ,ANGLE,Name,Value) возвращает направленность с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value парные аргументы.

Входные параметры

развернуть все

Универсальная линейная матрица, заданная как phased.ULA Системный объект.

Пример: H = phased.ULA;

Частоты для вычислительной направленности и шаблонов в виде положительной скалярной величины 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 FrequencyRange или FrequencyVector свойство элемента. В противном случае элемент не производит ответа, и направленность возвращена как –Inf. Большинство элементов использует FrequencyRange свойство за исключением phased.CustomAntennaElement и phased.CustomMicrophoneElement, которые используют FrequencyVector свойство.

  • 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 в виде 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 2 M матрицей, затем каждый столбец задает направление в азимуте и вертикальном изменении, [az;el]. Угол азимута должен находиться между-180 ° и 180 °. Угол вертикального изменения должен находиться между-90 ° и 90 °.

Если ANGLE 1 M вектором, затем каждая запись представляет угол азимута с углом вертикального изменения, 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 вертикального изменения является углом между вектором направления и плоскостью xy. Этот угол положителен, когда измерено к z - ось. Смотрите Углы Азимута и Вертикального изменения.

Пример: [45 60; 0 10]

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и 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 в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'PropagationSpeed' и положительная скалярная величина в метрах в секунду.

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

Типы данных: double

Веса массивов в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'WeightsN-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 phased.SteeringVector Системный объект или вы можете вычислить ваши собственные веса. В общем случае 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 patternElevation методы 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 различных универсальных линейных матриц (ULA). Один массив состоит из изотропных элементов антенны, и второй массив состоит из элементов антенны косинуса. Кроме того, вычислите направленность, когда первый массив будет управляться в заданном направлении. Для каждого случая, вычисленного направленность для набора семи различных направлений азимута все при нулевом вертикальном изменении степеней. Установите частоту на 800 МГц.

Массив изотропных элементов антенны

Во-первых, создайте ULA с 10 элементами изотропных элементов антенны, расположенных с интервалами 1/2-wavelength независимо.

c = physconst('LightSpeed');
fc = 3e8;
lambda = c/fc;
ang = [-30,-20,-10,0,10,20,30; 0,0,0,0,0,0,0];
myAnt1 = phased.IsotropicAntennaElement;
myArray1 = phased.ULA(10,lambda/2,'Element',myAnt1);

Вычислите направленность

d = directivity(myArray1,fc,ang,'PropagationSpeed',c)
d = 7×1

   -6.9886
   -6.2283
   -6.5176
   10.0011
   -6.5176
   -6.2283
   -6.9886

Массив элементов антенны косинуса

Затем создайте ULA с 10 элементами элементов антенны косинуса, расположенных с интервалами 1/2-wavelength независимо.

myAnt2 = phased.CosineAntennaElement('CosinePower',[1.8,1.8]);
myArray2 = phased.ULA(10,lambda/2,'Element',myAnt2);

Вычислите направленность

d = directivity(myArray2,fc,ang,'PropagationSpeed',c)
d = 7×1

   -1.9838
    0.0529
    0.4968
   17.2548
    0.4968
    0.0529
   -1.9838

Направленность косинуса ULA больше направленности изотропного ULA из-за большей направленности элемента антенны косинуса.

Управляемый массив изотропных элементов антенны

Наконец, регулируйте изотропную антенную решетку до 30 градусов в области азимута и вычислите направленность.

w = steervec(getElementPosition(myArray1)/lambda,[30;0]);
d = directivity(myArray1,fc,ang,'PropagationSpeed',c,...
    'Weights',w)
d = 7×1

 -297.2705
  -13.9783
   -9.5713
   -6.9897
   -4.5787
   -2.0536
   10.0000

Направленность является самой большой в управляемом направлении.

Больше о

развернуть все

Смотрите также

| |

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте