Exponenta Banner
exponenta event banner

директивность

Системный объект: поэтапный. URA
Пакет: поэтапный

Направленность однородного прямоугольного массива

развернуть все на странице

Синтаксис

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

Описание

D = directivity(H,FREQ,ANGLE) вычисляет направленность однородной прямоугольной решетки (URA) антенных или микрофонных элементов, H, на частотах, указанных FREQ и в углах направления, определяемых ANGLE.

Интеграция, используемая при вычислении направленности массива, имеет минимальную сетку выборки 0,1 градуса. Если массив имеет ширину луча меньше, значение направленности будет неточным.

D = directivity(H,FREQ,ANGLE,Name,Value) вычисляет направленность с помощью дополнительных опций, заданных одним или несколькими Name,Value аргументы пары.

Входные аргументы

развернуть все

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

Пример: H = phased.URA

Частоты для вычисления направленности и шаблонов, заданные как положительный скалярный или 1-by-L действительный вектор строки. Единицы частоты - в герцах.

  • Для антенны, микрофона или гидрофона или проекционного элемента, FREQ должны находиться в диапазоне значений, указанных FrequencyRange или FrequencyVector свойство элемента. В противном случае элемент не выдает отклик, и направление возвращается как –Inf. Большинство элементов используют FrequencyRange собственность, за исключением phased.CustomAntennaElement и phased.CustomMicrophoneElement, которые используют FrequencyVector собственность.

  • Для массива элементов: FREQ должен находиться в диапазоне частот элементов, составляющих массив. В противном случае массив не выдает отклик, и направление возвращается как –Inf.

Пример: [1e8 2e6]

Типы данных: double

Углы для вычисления направленности, заданные как 1-by-M вектор строки с действительным значением или 2-by-M матрица с действительным значением, где M - число угловых направлений. Угловые единицы в градусах. Если ANGLE является матрицей 2-by-M, то каждый столбец определяет направление по азимуту и отметке, [az;el]. Угол азимута должен лежать между -180 ° и 180 °. Угол возвышения должен лежать между -90 ° и 90 °.

Если ANGLE является вектором 1-by-M, то каждая запись представляет азимутальный угол, при этом угол возвышения принимается равным нулю.

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. «Азимут» и «Углы отметок».

Пример: [45 60; 0 10]

Типы данных: double

Аргументы пары «имя-значение»

Укажите дополнительные пары, разделенные запятыми Name,Value аргументы. Name является именем аргумента и Value - соответствующее значение. Name должен отображаться внутри кавычек. Можно указать несколько аргументов пары имен и значений в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Скорость распространения сигнала, указанная как разделенная запятыми пара, состоящая из 'PropagationSpeed' и положительный скаляр в метрах в секунду.

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

Типы данных: double

Веса массива, указанные как разделенная запятыми пара, состоящая из 'Weightsи N-by-1 вектор-столбец с комплексными значениями или N-на-L матрицу с комплексными значениями. Веса массива применяются к элементам массива, чтобы создать управление массивом, сужение или и то, и другое. Размерность N - количество элементов в массиве. Размерность L - это количество частот, указанных FREQ.

Измерение весовИзмерение FREQЦель
N-by-1 вектор столбца с комплексными значениямиСкалярный или 1-by-L вектор строкиПрименяет набор весов для одной частоты или для всех L частот.
N-на-L комплекснозначная матрица1-by-L вектор строкиПрименяет каждый из столбцов L 'Weights' для соответствующей частоты в FREQ.

Примечание

Используйте сложные веса для направления отклика массива в разные стороны. Можно создавать веса с помощью phased.SteeringVector Системный объект или можно вычислить собственные веса. Как правило, эрмитово сопряжение применяется перед использованием весов в любой функции Toolbox™ фазированной системы массива или объекте System, таком как phased.Radiator или phased.Collector. Тем не менее, для directivity, pattern, patternAzimuth, и patternElevation методы любого объекта массива System используют управляющий вектор без сопряжения.

Пример: 'Weights',ones(N,M)

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Выходные аргументы

развернуть все

Направление, возвращаемое в виде матрицы M-by-L. Каждая строка соответствует одному из M углов, указанных ANGLE. Каждый столбец соответствует одному из значений частоты L, указанных в FREQ. Единицы направленности находятся в дБи, где дБи определяется как коэффициент усиления элемента относительно изотропного излучателя.

Примеры

развернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Вычислите направленность двух однородных прямоугольных массивов (URA). Первая решетка состоит из изотропных антенных элементов. Вторая решетка состоит из косинусных антенных элементов. Кроме того, вычисляют направленность первой матрицы, управляемой в определенном направлении.

Решетка изотропных антенных элементов

Сначала создайте URA из изотропных антенных элементов, разнесенных на четверть длины волны. Установите частоту сигнала 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

Решетка косинусных антенных элементов

Затем создайте URA 10 на 10 элементов косинусных антенных элементов, также разнесенных на четверть длины волны.

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 увеличивается за счет направленности косинусных антенных элементов.

Управляемая решетка изотропных антенных элементов

Наконец, наведите изотропную антенную решетку на 30 градусов по азимуту и изучите направленность на управляемом угле.

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 равна направленности неочищенной решетки на створе визирования.

Подробнее

развернуть все

См. также

| |

Документация по панели инструментов системы поэтапной обработки массивов

Поддержка