Exponenta Banner

pattern

Системный объект: фазированный. PartitionedArray
Пакет: поэтапный

Постройте графики направленности, поля и диаграмм направленности мощности разделенных массивов

развернуть все на странице

Синтаксис

pattern(sArray,FREQ)
pattern(sArray,FREQ,AZ)
pattern(sArray,FREQ,AZ,EL)
pattern(___,Name,Value)
[PAT,AZ_ANG,EL_ANG] = pattern(___)

Описание

pattern(sArray,FREQ) строит графики трехмерного массива шаблона направленности (в dBi) для массива, заданного в sArray. Рабочая частота задана в FREQ.

Интегрирование, используемое при вычислении направленности массива, имеет минимальную сетку дискретизации 0,1 степеней. Если шаблон имеет ширину луча, меньшую этой, значение направленности будет неточным.

pattern(sArray,FREQ,AZ) строит график шаблона направленности массива с заданным углом азимута.

pattern(sArray,FREQ,AZ,EL) строит графики шаблона направленности массива при заданных азимуте и углах возвышения.

pattern(___,Name,Value) строит графики шаблона массива с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value аргументы в виде пар.

[PAT,AZ_ANG,EL_ANG] = pattern(___) возвращает шаблон массива в PAT. The AZ_ANG выход содержит значения координат, соответствующие строкам PAT. The EL_ANG выход содержит значения координат, соответствующие столбцам PAT. Если на 'CoordinateSystem' параметру задано значение 'uv', затем AZ_ANG содержит U координаты шаблона и EL_ANG содержит V координаты шаблона. В противном случае они указаны в угловых единицах в степенях. UV модулей безразмерны.

Примечание

Этот метод заменяет plotResponse способ. Инструкции по использованию см. в разделе «Преобразование plotResponse в шаблон» pattern вместо plotResponse.

Входные параметры

расширить все

Секционированный массив, заданный как phased.PartitionedArray Системный объект.

Пример: sArray= phased.PartitionedArray;

Частоты для вычисления направленности и шаблонов, заданные как положительный скаляр или 1-байт- L вещественный вектор-строка. Частотные модули указаны в герцах.

  • Для антенны, микрофона или гидроакустического гидрофона или элемента проектора, FREQ должно находиться в области значений значений, заданных FrequencyRange или FrequencyVector свойство элемента. В противном случае элемент не выдает отклика, и направленность возвращается следующим –Inf. Большинство элементов используют FrequencyRange свойство кроме phased.CustomAntennaElement и phased.CustomMicrophoneElement, которые используют FrequencyVector свойство.

  • Для массива элементов, FREQ должен находиться в частотной области значений элементов, образующих массив. В противном случае массив не выдает отклика, и направленность возвращается следующим –Inf.

Пример: [1e8 2e6]

Типы данных: double

Азимутальные углы для вычисления направленности и шаблона, заданные как 1-байтовый N действительный вектор-строка, где N - количество азимутальных углов. Угловые модули находятся в степенях. Азимутальные углы должны лежать между -180 ° и 180 °.

Угол азимута является углом между осью x и проекцией вектора направления на плоскость xy. При измерении от оси x к оси y этот угол положителен.

Пример: [-45:2:45]

Типы данных: double

Углы возвышения для вычисления направленности и шаблона, заданные как 1-байтовый M действительный вектор-строка, где M - количество желаемых направлений повышения. Угловые модули находятся в степенях. Угол возвышения должен лежать между -90 ° и 90 °.

Угол возвышения является углом между вектором направления и xy-плоскостью. Угол возвышения положительный при измерении к оси z.

Пример: [-75:1:70]

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

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

Построение на графике системы координат шаблона, заданной как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'CoordinateSystem' и один из 'polar', 'rectangular', или 'uv'. Когда 'CoordinateSystem' установлено в 'polar' или 'rectangular', а AZ и EL аргументы задают азимут и повышение шаблона, соответственно. AZ значения должны лежать между -180 ° и 180 °. EL значения должны лежать между -90 ° и 90 °. Если 'CoordinateSystem' установлено в 'uv', AZ и EL затем задайте U и V координаты, соответственно. AZ и EL должно лежать между -1 и 1.

Пример: 'uv'

Типы данных: char

Отображаемый тип шаблона, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Type' и один из

  • 'directivity' - шаблон направленности, измеренная в дБи.

  • 'efield' - диаграмма направленности по напряжённости поля датчика или массива. Для акустических датчиков отображаемый шаблон предназначен для скалярного звукового поля.

  • 'power' - диаграмма направленности мощности датчика или массива, заданный как квадрат диаграммы направленности по напряжённости поля.

  • 'powerdb' - диаграмма направленности мощности, преобразованный в дБ.

Пример: 'powerdb'

Типы данных: char

Отобразите нормированный шаблон, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Normalize'и логический. Установите этот параметр равным true для отображения нормированного шаблона. Этот параметр не применяется, когда вы задаете 'Type' на 'directivity'. Шаблоны направленности уже нормированы.

Типы данных: logical

Стиль графика, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Plotstyle' и любой из них 'overlay' или 'waterfall'. Этот параметр применяется, когда вы задаете несколько частот в FREQ на 2-D графиках. Можно нарисовать 2-D графики, задав один из аргументов AZ или EL в скаляр.

Типы данных: char

Поляризованный компонент поля для отображения, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Polarization' и 'combined', 'H', или 'V'. Этот параметр применяется только, когда датчики способны к поляризации и когда 'Type' параметр не установлен в 'directivity'. В этой таблице показан смысл параметров отображения.

'Polarization'Отображение
'combined'Комбинированные H и V компоненты поляризации
'H'H поляризационный компонент
'V'V поляризационный компонент

Пример: 'V'

Типы данных: char

Скорость распространения сигнала, заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'PropagationSpeed' и положительная скалярная величина в метрах в секунду.

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

Типы данных: double

Веса подрешетки, заданные как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Weights'и N -by-1 комплексно-значимый вектор-столбец или N -by M комплексно-значимая матрица. Размерное N является количеством подрешеток в массиве. Размерное L является количеством частот, заданным FREQ аргумент.

Weights размерностьFREQ размерностьЦель
N вектор-на-1 с комплексным значениемСкаляр или 1-байт- L вектор-строкаПрименяет набор весов для одной частоты или для всех L частот.
N -by L комплексно-значимую матрицу1-by- L вектор-строкаПрименяет каждый из L столбцов ‘Weights’ для соответствующей частоты в FREQ аргумент.

Пример: 'Weights',ones(N,M)

Типы данных: double

Угол поворота подрешетки, заданная как разделенная запятой пара, состоящая из 'SteerAngle' и скаляром или вектором-столбцом 2 на 1.

Если 'SteerAngle' является вектором-столбцом 2 на 1, имеет вид [azimuth; elevation]. Угол азимута должен быть между -180 ° и 180 ° включительно. Угол возвышения должен быть между -90 ° и 90 ° включительно.

Если 'SteerAngle' является скаляром, он задает только угол азимута. В этом случае угол возвышения принимается равным 0.

Эта опция применяется только тогда, когда 'SubarraySteering' свойство Системного объекта установлено в 'Phase' или 'Time'.

Пример: 'SteerAngle',[20;30]

Типы данных: double

Веса элемента подрешетки, заданные как комплексный NSE -by- N матрица или 1-by- N массив ячеек. Веса применяются к отдельным элементам в подрешетку. Подрешетки могут иметь различные размеры и размерности.

Если ElementWeights является сложноценной NSE -by - N матрицей, NSE является количеством элементов в наибольшей подрешетке, а N - количеством подрешеток. Каждый столбец матрицы задает веса для соответствующей подрешетки. В качестве весов применяются только первые K значения в каждом столбце, где K количество элементов в соответствующей подрешетке.

Если ElementWeights является массивом ячеек 1 N байта. Каждая камера содержит комплексный вектор-столбец весов для соответствующих подрешеток. Длины векторов-столбцов равны количеству элементов в соответствующих подрешетках.

Зависимости

Чтобы включить эту пару "имя-значение", установите SubarraySteering свойство массива, которое нужно 'Custom'.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

расширить все

Шаблон массива, возвращенный как M -by N вещественная матрица. Размерности PAT соответствуют размерностям выходных аргументов AZ_ANG и EL_ANG.

Азимутальные углы для отображения направленности или диаграммы направленности, возвращенные в виде скалярного или 1-байтового N действительного вектора-строки, соответствующего размеру, установленному в AZ. Столбцы PAT соответствуют значениям в AZ_ANG. Модули указаны в степенях.

Углы возвышения для отображения направленности или отклика, возвращенные в виде скалярного или 1-байтового M вещественного вектора-строки, соответствующего размерности, установленному в EL. Строки PAT соответствуют значениям в EL_ANG. Модули указаны в степенях.

Примеры

расширить все

Открыть Live Script

Постройте график азимутальной характеристики ULA с 4 элементами, разделенных на два ULA с 2 элементами. Длина интервала элемента составляет половину длины волны.

Создайте ULA и разделите его на два ULA с 2 элементами. 

sULA = phased.ULA('NumElements',4,'ElementSpacing',0.5);
sPA = phased.PartitionedArray('Array',sULA,...
    'SubarraySelection',[1 1 0 0;0 0 1 1]);

Постройте график азимутальной характеристики массива. Предположим, что рабочая частота составляет 1 ГГц, а скорость распространения - это скорость света.

fc = 1e9;
pattern(sPA,fc,[-180:180],0,'Type','powerdb',...
    'CoordinateSystem','polar',...
    'Normalize',true)

Открыть Live Script

Преобразуйте URA 2 на 6 изотропных антенные элементы в разделенный массив 1 на 3 так, чтобы каждая подрешетка разбитого массива была URA 2 на 2. Предположим, что частотная характеристика элементов лежит между 1 и 6 ГГц. Элементы разнесены на половину длины волны, соответствующей самой высокой частоте отклика элемента. Постройте график разреза азимута от -50 до 50 степеней для разных двух наборов весов. Для секционированных массивов веса применяются к подрешеткам вместо элементов.

Создайте секционированный массив

fmin = 1e9;
fmax = 6e9;
c = physconst('LightSpeed');
lam = c/fmax;
sIso = phased.IsotropicAntennaElement(...
    'FrequencyRange',[fmin,fmax],...
    'BackBaffled',false);
sURA = phased.URA('Element',sIso,'Size',[2,6],...
    'ElementSpacing',[lam/2,lam/2]);
subarraymap = [[1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0];...
    [0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0];...
    [0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1]];
sPA = phased.PartitionedArray('Array',sURA,...
    'SubarraySelection',subarraymap);

Постройте диаграмму направленности мощности

Постройте график отклика массива на 5 ГГц в ограниченной области значений углов азимута.

fc = 5e9;
wts = [[1,1,1]',[.862,1.23,.862]'];
pattern(sPA,fc,[-50:0.1:50],0,...
    'Type','powerdb',...
    'CoordinateSystem','polar',...
    'Weights',wts)

График отклика показывает расширение основного лепестка и уменьшение прочности боковых стержней, вызванное сужением веса.

Постройте график направленности

Постройте азимутальный разрез направленности массива на 5 ГГц в ограниченной области значений углов азимута для двух различных наборов весов.

fc = 5e9;
wts = [[1,1,1]',[.862,1.23,.862]'];
pattern(sPA,fc,[-50:0.1:50],0,...
    'Type','directivity',...
    'CoordinateSystem','rectangular',...
    'Weights',wts)

Figure contains an axes. The axes with title Azimuth Cut (elevation angle = 0.0°) contains 2 objects of type line. These objects represent Weights 1, Weights 2.

Подробнее о

расширить все

См. также

|

Введенный в R2015a

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка