Документация

Поддержка массивов с пользовательской геометрией

phased.ConformalArray объект позволяет моделировать фазированный массив с произвольной геометрией. Например, можно использовать phased.ConformalArray для проектирования:

При использовании phased.ConformalArray, необходимо указать следующие аспекты массива:

Создать конформный массив по умолчанию

Чтобы создать конформный массив со свойствами по умолчанию, используйте следующую команду:

array = phased.ConformalArray

array = 
  phased.ConformalArray with properties:

            Element: [1x1 phased.IsotropicAntennaElement]
    ElementPosition: [3x1 double]
      ElementNormal: [2x1 double]
              Taper: 1

Этот конформный массив по умолчанию состоит из одного phased.IsotropicAntennaElement антенна, расположенная в начале локальной системы координат. Направление по нормали к элементу датчика - азимут 0 ° и отметка 0 °.

Однородный циклический массив, созданный из конформного массива

В этом примере показано, как создать 60-элементный однородный круглый массив. При построении однородного кругового массива можно использовать либо phased.UCA или phased.ConformalArray Системные объекты. Конформный подход к массиву является более общим, поскольку позволяет указывать элементы массива в произвольных направлениях. UCA ограничивает направления элементов массива, чтобы они лежали в плоскости массива. В этом примере показано, как можно использовать phased.ConformalArray Системный объект для создания любой другой фигуры массива. Допустим, рабочая частота 400 МГц. Настройте массив, задав длину дуги между элементами $$\mathrm{равной\; 0,5\; \lambda }$$, где $$\lambda$$ - длина волны, соответствующая рабочей частоте. Элементы массива лежат в плоскости x-y. Нормальные направления элемента задаются равными $$(/{}_n,\mathrm{}0$$/, где/n $${}_{}$$- азимутальный угол $${}^{}$$n-го элемента массива.

Задайте количество элементов и рабочую частоту массива.

N = 60;
fc = 400e6;

Вычислите расстояние между элементами в радианах.

theta = 360/N;
thetarad = deg2rad(theta);

Выберите радиус таким образом, чтобы длина межэлементной дуги составляла половину длины волны.

arclength = 0.5*(physconst('LightSpeed')/fc);
radius = arclength/thetarad;

Вычислите азимутальные углы элемента. Азимутальные углы должны находиться в диапазоне $$(-\mathrm{}\mathrm{}{\mathrm{}}^{}\mathrm{}\mathrm{}{\mathrm{}}^{}180\circ ,180\circ$$).

ang = (0:N-1)*theta;
ang(ang >= 180.0) = ang(ang >= 180.0) - 360.0;
array = phased.ConformalArray;
array.ElementPosition = [radius*cosd(ang);...
    radius*sind(ang);...
    zeros(1,N)];
array.ElementNormal = [ang;zeros(1,N)];

Отображение геометрии массива UCA.

viewArray(array)

Постройте график массива с частотой 1 ГГц.

pattern(array,1e9,[-180:180],0,'PropagationSpeed',physconst('LightSpeed'),...
    'CoordinateSystem','polar','Type','powerdb','Normalize',true)

Пользовательская антенная решетка

В этом примере показано, как построить и визуализировать массив пользовательской геометрии, содержащий антенные элементы с пользовательской диаграммой направленности. Диаграмма направленности каждого элемента является постоянной по каждому азимутальному углу и имеет косинусную диаграмму для углов возвышения.

Определите пользовательский антенный элемент и постройте его диаграмму направленности.

az = -180:180;
el = -90:90;
fc = 3e8;
elresp = cosd(el);
antenna = phased.CustomAntennaElement('AzimuthAngles',az,...
    'ElevationAngles',el,...
    'MagnitudePattern',repmat(elresp',1,numel(az)));
pattern(antenna,3e8,0,el,'CoordinateSystem','polar','Type','powerdb',...
    'Normalize',true);

Определите расположения и направления нормали элементов. Все элементы лежат в плоскости Z. Элементы расположены на (1; 0; 0), (0; 1; 0) и (0; -1; 0) метрах. Нормальные азимутальные углы элемента равны 0 °, 120 ° и -120 ° соответственно. Все нормальные углы возвышения равны 0 °.

xpos = [1 0 0];
ypos = [0 1 -1];
zpos = [0 0 0];
normal_az = [0 120 -120];
normal_el = [0 0 0];

Определите конформный массив с этими элементами.

array = phased.ConformalArray('Element',antenna,...
   'ElementPosition',[xpos; ypos; zpos],...
   'ElementNormal',[normal_az; normal_el]);

Постройте график положений и направлений нормали элементов.

viewArray(array,'ShowNormals',true)
view(0,90)

pattern(array,fc,az,el,'CoordinateSystem','polar','Type','powerdb',...
    'Normalize',true,'PropagationSpeed',physconst('LightSpeed'))