patternFromSlices

Восстановите аппроксимацию 3-D диаграмм направленности излучения из двух ортогональных срезов

Описание

пример

patternFromSlices(vertislice,theta,horizslice,phi) строит графики приблизительного шаблона 3-D, восстановленного из входных данных, содержащих 2-D шаблон вдоль вертикальной и горизонтальной плоскости, а также полярные и азимутальные углы в сферических координатах.

пример

patternFromSlices(vertislice,theta,horizslice) строит графики приблизительных 3-D, шаблон с горизонтальным срезом, предоставленным в виде действительного скаляра. Синтаксис принимает, что антенна всенаправлена с симметрией вокруг оси Z.

patternFromSlices(vertislice,theta) строит графики аппроксимационного шаблона 3-D, восстановленного из данных только вертикального шаблона, принимая азимутальную направленность omni и что данные горизонтального шаблона равны максимальному значению данных вертикального шаблона.

[pat3D,thetaout,phiout] = patternFromSlices(___) возвращает восстановленный шаблон как матрицу с векторами phi и theta.

[___] = patternFromSlices(___,Name,Value) задает опции, использующие один или несколько аргументы пары "имя-значение" в дополнение к любой комбинации входных аргументов в предыдущих синтаксисах. Для примера можно задать индивидуальную настройку и опции настройки метода восстановления шаблона.

Примеры

свернуть все

Загрузите MAT файл, содержащий данные шаблона диполя.

load dipoleAntennaSlices.mat

Восстановите шаблон из данных, предоставленных с помощью CrossWeighted алгоритм.

patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi,'Method','CrossWeighted')

Загрузите MAT файл, содержащий данные диаграммы шаблона антенны сектора.

load sectorAntennaSlices.mat

Восстановите шаблон из данных, предоставленных с помощью Summing алгоритм.

 patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi,'Method','Summing')

 [pat3D,thetaout,phiout] = patternFromSlices(vertSlice,theta,horizSlice,phi,'Method','Summing');
 pat3D = pat3D(1:5)
pat3D = 1×5

  -23.2025  -23.2071  -23.2224  -23.2485  -23.2854

 thetaout = thetaout(1:5)
thetaout = 1×5

   180   179   178   177   176

 phiout = phiout(1:5)
phiout = 1×5

  -180  -179  -178  -177  -176

Входные параметры

свернуть все

Необходимые входные параметры

2-D среза шаблона вдоль вертикали или плоскости высоты, заданные как действительный вектор с каждым элементом в dBi. Этот параметр не должен быть нормирован. numel(vertislice) должно быть равно numel(theta).

Типы данных: double

Полярные или углы наклона в сферических координатах, заданные как действительный вектор с каждым модулем в степенях.

Примечание

θ=90el

el - угол возвышения.

Типы данных: double

Необязательные входные параметры

2-D срез шаблона данных вдоль горизонтальной или азимутальной плоскости, заданный как действительный скаляр в dBi или как действительный вектор с каждым элементом, модулем в dBi.

  • Если значение является вектором, то numel(horizslice) должно быть равно numel(phi).

  • Если значение является скаляром, то антенна является всенаправленной, если скалярное значение используется для всех углов в азимутальной плоскости.

  • Если значение не задано, то антенна является всенаправленной, и значение по умолчанию (для всего азимутального среза) устанавливается равным максимальной направленности или усилению среза повышения.

Типы данных: double

Азимутальные углы в сферических координатах, заданные как действительный вектор с каждым модулем элемента в степенях. Если этот аргумент не указан:

  • Антенна принята всенаправленной с симметрией вокруг оси Z или азимутальной симметрии.

  • Используемые значения по умолчанию: phi = 0:5:360.

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

Пример: 'Method', 'Summing'

Задайте необязательные разделенные разделенными запятой парами Name,Value аргументы в виде пар. Name - имя аргумента и Value - соответствующее значение. Name должны находиться внутри одинарных кавычек (''). Можно задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Аппроксимируйте алгоритм интерполяции для выполнения реконструкции, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Method' и 'Summing' или 'CrossWeighted'.

Пример: 'Method', 'CrossWeighted'

Типы данных: char

Параметр нормализации для перекрестно взвешенного метода суммирования, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'CrossWeightedNormalization' и действительная положительная скалярная величина. Когда этот параметр увеличивается, реконструкция шаблона становится пессимистическим приближением предполагаемой направленности или усиления. Когда этот параметр уменьшается, реконструкция шаблона становится оптимистическим приближением предполагаемой направленности или усиления.

Пример: 'CrossWeightedNormalization', 2

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Матрица восстановленного шаблона 3-D, возвращенная как N -by M вещественный массив. Количество строк в матрице соответствует количеству элементов phi в dBi. Количество столбцов в матрице соответствует количеству theta, элементов в dBi.

Угол полярного наклона, возвращенный как M-элементный реальный вектор в степенях. Возвращенное значение предназначено для подмножества входных данных для выбранного восстановленного метода.

Азимутальный угол, возвращенный как N-элементный реальный вектор в степенях. Возвращенное значение предназначено для подмножества входных данных для выбранного восстановленного метода.

Ограничения

  • Метод суммирования не всегда надежно аппроксимирует шаблон 3-D в объединительной плате. Он эффективно работает для азимутально всенаправленных шаблонов, так как передняя плоскость и объединительная плата симметричны относительно оси Z.

  • Метод поперечного взвешивания может использоваться, чтобы аппроксимировать шаблон 3-D как в передней плоскости, так и в объединительной плате, но точность или робастность обычно лучше всего подходят для основного лепестка излучения в передней плоскости.

  • Методы суммирования и перекрестного взвешивания не используют данные среза вертикального шаблона от объединительной платы (то есть theta ≥ 180°). Если вы предоставляете данные о вертикальном срезе и theta объединительной платы, patternFromSlices функция отбрасывает его. Однако patternFromSlices функция использует все данные по горизонтальному шаблону и вертикальному срезу передней плоскости.

Подробнее о

свернуть все

Подведение итогов

Алгоритм суммирования приближения или интерполяции выполняет:

G(ϕ,θ)=GH(ϕ)+GV(θ)

где, GH(ϕ) и GV(θ) являются нормированными данными о 2-D шаблоне в dBi.

Перекрестный взвешенный

Алгоритм перекрестного приближения или интерполяции выполняет:

GH(ϕ,θ)=GH(ϕ)w1+GV(θ)w2w1k+w2kk

где,

  • {w1(ϕ,θ)=vert(θ)[1hor(ϕ)]w2(ϕ,θ)=hor(ϕ)[1vert(θ)]

  • GH(ϕ) и GV(θ) нормированы 2-D данных разреза шаблона в dBi.

  • hor(ϕ) и vert(θ) нормированы в линейных модулях.

  • k - параметр нормализации.

Ссылки

[1] Макаров, Сергей Н. Антенна и Em Modeling в MATLAB. Chapter3, сек. 3.4 3.8. Wiley Inter-Science.

[2] Balanis, C.A. Antenna Theory, Analysis and Design, Chapter 2, sec 2.3-2.6, Wiley.

[3] Т. Г. Василиадис, А. Г. Димитриу и Г. Д. Сергиадис, «Новый метод для приближения диаграммы направленности 3-D антенны», в транзакциях IEEE по антеннам и распространению, июль 2005, vol. 53, no. 7: pp. 2212-2219.

[4] Н. Р. Леонор, Р. Ф. С. Калдейринха, М. Г. Санчес и Т. Р. Фернандес, «Метод интерполяции трехмерной директивы антенной диаграммы направленности», в антеннах IEEE и беспроводной проплес

Введенный в R2019a