exponenta event banner

поэтапный. CosineAntennaElement

Косинусный антенный элемент

Описание

CosineAntennaElement объект моделирует антенну с косинусным откликом как по азимуту, так и по возвышению. Главная ось отклика (MRA) указывает на азимут 0 ° и отметку 0 ° в системе координат антенны. При размещении в линейном массиве MRA является нормалью к оси массива (см., например,phased.ULA). При размещении в плоском массиве MRA указывает вдоль нормали массива (см., например, phased.URA).

Для вычисления отклика антенного элемента для заданных направлений:

  1. Создать phased.CosineAntennaElement и задайте его свойства.

  2. Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.

Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе Что такое системные объекты?.

Этот антенный элемент не поддерживает поляризацию.

Создание

Описание

antenna = phased.CosineAntennaElement создает косинусную антенну System object™, antenna. Этот объект моделирует антенный элемент, отклик которого является косинусной функцией, поднятой на неотрицательные мощности в направлениях азимута и возвышения.

пример

antenna = phased.CosineAntennaElement(Name,Value) создает объект косинусной антенны, antenna, каждое указанное свойство имеет заданное значение. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).

Свойства

развернуть все

Если не указано иное, свойства не настраиваются, что означает невозможность изменения их значений после вызова объекта. Объекты блокируются при их вызове, и release функция разблокирует их.

Если свойство настраивается, его значение можно изменить в любое время.

Дополнительные сведения об изменении значений свойств см. в разделе Проектирование системы в MATLAB с использованием системных объектов.

Рабочий диапазон частот антенны, определяемый как неотрицательный, действительный, вектор строки 1 на 2 в виде [LowerBound HigherBound]. Антенный элемент не имеет отклика вне заданного частотного диапазона. Единицы измерения в Гц.

Типы данных: double

Экспоненты косинусного массива, заданные как неотрицательный скаляр или неотрицательный, вещественно-значимый, вектор 1 на 2. Значения экспоненты должны быть вещественными числами, большими или равными нулю. При установке CosinePower до скаляра, и косинусный узор направления азимута, и косинус-узор направления возвышения поднимаются до одинаковой степени. При установке CosinePower для вектора 1 на 2 первым элементом является экспонента для косинусного узора азимутального направления. Второй элемент - экспонента для косинусного массива направления возвышения.

Пример: [1.5 1.3]

Типы данных: double

Использование

Описание

пример

RESP = antenna(FREQ,ANG) возвращает отклик напряжения антенны RESP на рабочих частотах, указанных в FREQ и направления, указанные в ANG.

Примечание

Объект выполняет инициализацию при первом выполнении объекта. Эта инициализация блокирует неперестраиваемые свойства и входные спецификации, такие как размеры, сложность и тип данных входных данных. При изменении неперестраиваемого свойства или входной спецификации системный объект выдает ошибку. Чтобы изменить неперестраиваемые свойства или входные данные, необходимо сначала вызвать release метод разблокирования объекта.

Входные аргументы

развернуть все

Рабочая частота элемента антенны, определенного как неотрицательный скаляр или неотрицательный, вектор ряда 1 на L, с реальным знаком. Единицы измерения частоты - в Гц.

FREQ должны находиться в диапазоне значений, указанных FrequencyRange или FrequencyVector свойство элемента. В противном случае элемент не выдает ответ, и ответ возвращается как –Inf. Большинство элементов объектов используют FrequencyRange собственность, за исключением phased.CustomAntennaElement, которая использует FrequencyVector собственность.

Пример: [1e8 2e6]

Типы данных: double

Азимут и углы возвышения направлений ответа, определенных как вектор ряда 1 на М, с реальным знаком или матрица 2 на М, с реальным знаком, где M - количество угловых направлений. Угловые единицы в градусах. Угол азимута должен лежать в диапазоне от -180 ° до 180 ° включительно. Угол места должен лежать в диапазоне от -90 ° до 90 ° включительно.

  • Если ANG является вектором 1-by-M, каждый элемент задает азимутальный угол направления. В этом случае соответствующий угол возвышения принимается равным нулю.

  • Если ANG является 2-by-M матрицей, каждый столбец матрицы задает направление в форме [азимут; отметка].

Азимутальный угол - это угол между осью x и проекцией вектора направления на плоскость xy. Этот угол является положительным при измерении от оси X к оси Y. Угол места - это угол между вектором направления и плоскостью xy. Этот угол является положительным при измерении по направлению к оси Z. См. определение углов азимута и отметки.

Пример: [110 125; 15 10]

Типы данных: double

Выходные аргументы

развернуть все

Отклик напряжения антенного элемента, возвращаемый в виде комплексной матрицы M-by-L. В этой матрице M представляет количество углов, указанных в ANG и L представляет количество частот, указанных в FREQ.

Типы данных: double

Функции объекта

Чтобы использовать функцию объекта, укажите объект System в качестве первого входного аргумента. Например, для освобождения системных ресурсов объекта System с именем obj, используйте следующий синтаксис:

release(obj)

развернуть все

beamwidthВычислить и отобразить ширину диаграммы направленности образца сенсорного элемента
directivityНаправленность антенны или элемента преобразователя
isPolarizationCapableПоляризационная способность антенного элемента
patternГрафик направленности антенны или элемента преобразователя и диаграммы направленности
patternAzimuthГрафик направленности антенны или элемента преобразователя и зависимости диаграммы направленности от азимута
patternElevationГрафик направленности антенны или элемента преобразователя и зависимости диаграммы направленности от отметки
stepЗапустить алгоритм объекта System
releaseДеблокирование ресурсов и разрешение изменений значений свойств объекта системы и входных признаков
resetСброс внутренних состояний объекта System

Примеры

свернуть все

Создайте косинусный антенный элемент и найдите его отклик в одном направлении. Ответ косинуса поднимается до степени 1,5 как по азимуту, так и по возвышению. Диапазон частот антенны лежит в полосе X (от 8 до 12 ГГц) на частоте 10 ГГц. Получить отклик антенны на угол падения 30 ° по азимуту и 5 ° по высоте.

antenna = phased.CosineAntennaElement('FrequencyRange',[8e9 12e9], ...
    'CosinePower',1.5);
fc = 10.0e9;
ang = [30;5];
resp = antenna(fc,ang)
resp = 0.8013

Постройте антенну косинусной диаграммы направленности и рассчитайте ее отклик в точке ближнего визирования (0 градусов по азимуту и 0 градусов по высоте). Затем постройте диаграмму направленности антенны. Предположим, что антенна работает от 800 МГц до 1,2 ГГц, а ее рабочая частота составляет 1 ГГц. Установите степень по азимуту равной 1,5, а степень по отметке - 2,5.

antenna = phased.CosineAntennaElement('FrequencyRange',[800e6 1.2e9],...
    'CosinePower',[1.5 2.5]);
fc = 1e9;
resp = antenna(fc,[0;0]);
pattern(antenna,fc,0,-90:90,'Type','powerdb','CoordinateSystem','polar')

pattern(antenna,fc,-180:180,0,'Type','powerdb','CoordinateSystem','polar')

Создайте элемент косинусной антенны с использованием параметров по умолчанию. Предположим, что рабочая частота антенны равна 1 ГГц. Затем постройте график отклика антенны в 3-D полярном формате.

antenna = phased.CosineAntennaElement;
fc = 1e9;
pattern(antenna,fc,[-180:180],[-90:90],'Type','powerdb', ...
    'CoordinateSystem','polar')

Вычислите направленность элемента косинусной антенны в семи направлениях азимута, центрированных вокруг визирования (ноль градусов азимута и ноль градусов возвышения). Все углы отметки установлены на ноль градусов.

Создайте системный объект элемента косинусной антенны с помощью CosinePower Для степеней установлено значение 1.8.

antenna = phased.CosineAntennaElement('CosinePower',[1.8,1.8]);

Установите такие углы направленности, чтобы они были равны нулю. Установите частоту 1 ГГц.

ang = [-30,-20,-10,0,10,20,30; 0,0,0,0,0,0,0];
freq = 1e9;

Вычислить направленность

d = directivity(antenna,freq,ang)
d = 7×1

    7.3890
    8.6654
    9.3985
    9.6379
    9.3985
    8.6654
    7.3890

Максимальная направленность находится на прицеле.

Создайте элемент косинусной антенны с использованием параметров по умолчанию. Затем постройте график величины поля. Предположим, что рабочая частота антенны равна 1 ГГц. Ограничьте отклик диапазоном углов азимута от -30 до 30 градусов с приращениями 0,1 градуса. По умолчанию угол наклона равен 0 градусам.

antenna = phased.CosineAntennaElement;
fc = 1e9;
pattern(antenna,fc,[-30:0.1:30],0,'Type','efield', ...
    'CoordinateSystem','polar')

Создайте антенну с косинусной диаграммой направленности. Предположим, что антенна работает от 1 до 2 ГГц, а ее рабочая частота составляет 1,5 ГГц. Установите мощность косинуса угла азимута равной 2,5, а мощность косинуса угла места - 3,5. Затем постройте график разреза его направленности по отметке.

antenna = phased.CosineAntennaElement('FrequencyRange', ...
    [1e9 2e9],'CosinePower',[2.5,3.5]);
fc = 1.5e9;
pattern(antenna,fc,0,-90:90,'Type','directivity', ...
    'CoordinateSystem','rectangular')

Figure contains an axes. The axes with title Elevation Cut (azimuth angle = 0.0°) contains an object of type line. This object represents 1.5 GHz.

Направленность максимальна на отметке 0 градусов и достигает значения приблизительно 12 дБ.

Постройте графики азимутальной направленности с постоянным подъемом элемента косинусной антенны на отметке 0 градусов и 10 градусов. Предположим, что рабочая частота составляет 500 МГц.

fc = 500e6;
antenna = phased.CosineAntennaElement('FrequencyRange',[100,900]*1e6, ...
    'CosinePower',[3,2]);
patternAzimuth(antenna,fc,[0 30])

Постройте график ограниченного диапазона азимутальных углов, указав Azimuth параметр. Обратите внимание на изменение масштаба.

patternAzimuth(antenna,fc,[0 30],'Azimuth',-20:20)

Строят диаграммы направленности постоянно-азимутальной возвышенности элемента косинусной антенны при азимуте 45 и 55 градусов. Предположим, что рабочая частота составляет 500 МГц.

fc = 500e6;
antenna = phased.CosineAntennaElement('FrequencyRange',[100,900]*1e6, ...
    'CosinePower',[3,2]);
patternElevation(antenna,fc,[45 55])

Постройте график ограниченного диапазона углов отметки с помощью параметра «Отметка». Обратите внимание на изменение масштаба.

patternElevation(antenna,fc,[45 55],'Elevation',-20:20)

Создание элемента косинусной антенны с помощью phased.CosineAntennaElement Система object™ и показывает, что она не поддерживает поляризацию.

antenna = phased.CosineAntennaElement('FrequencyRange',[1.0,10]*1e9);
isPolarizationCapable(antenna)
ans = logical
   0

Возвращенное значение 0 показывает, что антенный элемент не поддерживает поляризацию.

Подробнее

развернуть все

Расширенные возможности

.
Представлен в R2011a