Exponenta Banner

directivity

Системный объект: phased.ULA
Пакет: поэтапный

Направленность универсальной линейной матрицы

расширьте все на странице

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 возвышения должен находиться между-90 ° и 90 °.

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

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 '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 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 излучателя.

Примеры

развернуть все

Скрипт Open Live Script

Вычислите направленность двух различных универсальных линейных матриц (ULA). Один массив состоит из изотропных антенных элементов, и второй массив состоит из антенных элементов 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 антенных элементов

Во-первых, создайте ULA с 10 элементами изотропных антенных элементов, 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 антенных элементов косинуса

Затем создайте ULA с 10 элементами антенных элементов 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 антенного элемента косинуса.

Управляемый массив изотропных антенных элементов

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

 -297.5224
  -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

| |

Документация Phased Array System Toolbox

Поддержка