phased.ReplicatedSubarray

Фазированная решетка, образованный реплицированными подрешетками

развернуть все на странице

Описание

The ReplicatedSubarray объект представляет фазированной решетке, которая содержит копии подрешетки, созданной путем репликации одного заданного массива.

Чтобы получить ответ подрешеток:

  1. Определите и настройте свою фазированную решетку, содержащий реплицированные подрешетки. См. «Конструкция».

  2. Функции step вычислить ответ подрешеток согласно свойствам phased.ReplicatedSubarray. Поведение step характерен для каждого объекта в тулбоксе.

Можно также использовать ReplicatedSubarray объект как значение SensorArray или Sensor свойство объектов, выполняющих лучевые, рулевые и другие операции.

Примечание

Начиная с R2016b, вместо использования step метод для выполнения операции, заданной Системной object™, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Для примера, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.

Конструкция

H = phased.ReplicatedSubarray создает реплицированную подрешетку Системный объект, H. Этот объект представляет массив, который содержит копии подрешетки.

H = phased.ReplicatedSubarray(Name,Value) создает реплицированный объект подрешетки, H, с каждым заданным именем свойства, установленным на заданное значение. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).

Свойства

Subarray

Подрешетка для репликации

Укажите подрешетку, который вы используете для формирования массива. Подрешетка должен быть phased.ULA, phased.URA, или phased.ConformalArray объект.

По умолчанию: phased.ULA со значениями свойств по умолчанию

Layout

Размещение подрешеток

Задайте размещение реплицированных подрешеток следующим 'Rectangular' или 'Custom'.

По умолчанию: 'Rectangular'

GridSize

Размер прямоугольной сетки

Задайте размер прямоугольной сетки как одно положительное целое число или 1 на 2 положительных целочисленных векторы-строки. Это свойство применяется только при установке Layout свойство к 'Rectangular'.

Если GridSize является скаляром, массив имеет одинаковое количество подрешеток в каждой строке и столбце.

Если GridSize является вектором 1 на 2, вектор имеет вид [NumberOfRows, NumberOfColumns]. Первая запись - это количество подрешеток вдоль каждого столбца, а вторая - это количество подрешеток в каждой строке. Строка расположена вдоль локальной оси y, а столбец - вдоль локальной оси z. Этот рисунок показывает, как подрешетка URA 3 на 2 реплицируется с помощью GridSize значение [1,2].

По умолчанию: [1 2]

GridSpacing

Интервал прямоугольной сетки

Задайте прямоугольный сетчатый интервал подрешеток как положительный действительный скаляр, вектор-строка 1 на 2 или 'Auto'. Это свойство применяется только при установке Layout свойство к 'Rectangular'. Модули интервала сетки выражены в метрах.

Если GridSpacing является скаляром, интервал между строкой и интервалом между столбцом одинаковый.

Если GridSpacing является вектор-строка length-2, имеет форму [SpacingBetweenRows, SpacingBetweenColumn]. Первая запись задает интервал между строками вдоль столбца. Вторая запись задает интервал между столбцами вдоль строки.

Если GridSpacing является 'Auto'репликация сохраняет интервалы между элементами как в строке, так и в столбце. Эта опция доступна, только если вы используете phased.ULA или phased.URA объект как подрешетка.

По умолчанию: 'Auto'

SubarrayPosition

Подрешетки в пользовательской сетке

Задайте положения подрешеток в пользовательской сетке. Это значение свойства является матрицей 3-by-N, где N указывает количество подрешеток в массиве. Каждый столбец матрицы представляет положение одной подрешетки в локальной системе координат массива в метрах с помощью вида [x; y; z].

Это свойство применяется, когда вы устанавливаете Layout свойство к 'Custom'.

По умолчанию: [0 0; -0.5 0.5; 0 0]

SubarrayNormal

Подрешетка нормальных направлений в пользовательской сетке

Задайте нормальные направления подрешеток в массиве. Это значение свойства является матрицей 2-by-N, где N - количество подрешеток в массиве. Каждый столбец матрицы задает нормальное направление соответствующей подрешетки в виде [азимута; повышение]. Каждый угол находится в степенях и определяется в локальной системе координат.

Можно использовать SubarrayPosition и SubarrayNormal свойства для представления любого расположения, в котором пары подрешеток различаются определенными преобразованиями. Преобразования могут комбинировать перемещение, вращение азимута и вращение по повышению. Однако вы не можете использовать преобразования, которые требуют вращения вокруг нормали.

Это свойство применяется, когда вы устанавливаете Layout свойство к 'Custom'.

По умолчанию: [0 0; 0 0]

SubarraySteering

Метод рулевого управления подрешетки

Укажите метод подрешетки рулевого управления следующим образом 'None' | 'Phase' | 'Time' | 'Custom'.

  • Когда вы устанавливаете это свойство на 'Phase'Для управления фазы используется переключатель подрешетки. Используйте STEERANG аргумент step метод определения направления рулевого управления.

  • Когда вы устанавливаете это свойство на 'Time', подрешетки управляются с помощью временных задержек. Используйте STEERANG аргумент step метод определения направления рулевого управления.

  • Когда вы устанавливаете это свойство на 'Custom'Подрешетки управляются путем установки независимых весов для всех элементов в каждой подрешетке. Используйте WS аргумент step метод для определения весов для всех подрешеток.

По умолчанию: 'None'

PhaseShifterFrequency

Подрешетка фазы частота переключателя

Задайте рабочую частоту сдвигателей фазы, которые выполняют рулевое управление подрешетки. Значение свойства является положительной скалярной величиной в hertz. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете SubarraySteering свойство к 'Phase'.

По умолчанию: 3e8

NumPhaseShifterBits

Количество бит квантования сдвигателя фазы

Количество бит, используемых для квантования фазы компонента сдвига весов лучевого форматора или вектора управления. Задайте количество бит как неотрицательное целое число. Значение нуля указывает, что квантование не выполняется.

По умолчанию: 0

Методы

Характерно для phased.ReplicatedSubarray Объект
beamwidth

Вычислите и отобразите ширину луча для подрешетки

collectPlaneWave

Симулируйте принятые плоские волны

directivity

Направленность реплицированной подрешетки

getElementPosition

Положения элементов массива

getNumElements

Количество элементов в массиве

getNumSubarrays

Количество подрешеток в массиве

getSubarrayPosition

Положения подрешеток в массиве

isPolarizationCapable

Поляризационная способность

pattern

Постройте реплицированные направления и шаблоны подрешетки

patternAzimuth

Постройте график реплицированной направленности подрешетки или шаблона от азимута

patternElevation

Постройте график направления реплицированной подрешетки или шаблона от повышения

plotResponse

Постройте диаграмму направленности массива

step

Выходные отклики подрешеток

viewArray

Просмотрите геометрию массива

Общий для всех системных объектов
release

Разрешить изменение значения свойства системного объекта

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Постройте график азимутального отклика ULA с 4 элементами, состоящего из двух ULA с 2 элементами. По умолчанию антенные элементы изотропны.

sArray = phased.ULA('NumElements',2,'ElementSpacing',0.5);
sRSA = phased.ReplicatedSubarray('Subarray',sArray,...
   'Layout','Rectangular','GridSize',[1 2],...
   'GridSpacing','Auto');

Постройте график азимутальной характеристики массива. Предположим, что рабочая частота составляет 1 ГГц, а скорость распространения волны является скоростью света.

fc = 1.0e9;
pattern(sRSA,fc,[-180:180],0,...
    'PropagationSpeed',physconst('LightSpeed'),...
    'Type','powerdb',...
    'Normalize',true,...
    'CoordinateSystem','polar')

Открыть Live Script

Создайте ULA с 4 элементами из двух ULA с 2 подрешеток, состоящих из коротко-дипольных антенных элементов. Затем вычислите ответ при борезайте. Поскольку элементы массива поддерживают поляризацию, реакция состоит из горизонтальных и вертикальных компонентов.

Создайте массивы из подрешеток.

sSD = phased.ShortDipoleAntennaElement;
sULA = phased.ULA('Element',sSD,...
    'NumElements',2,...
    'ElementSpacing',0.5);
sRSA = phased.ReplicatedSubarray('Subarray',sULA,...
    'Layout','Rectangular',...
    'GridSize',[1 2],...
    'GridSpacing','Auto');

Отобразите вертикальную поляризационную характеристику для подрешеток.

fc = 1.0e9;
ang = [0;0];
resp = step(sRSA,fc,ang,physconst('LightSpeed'));
disp(resp.V)
   -2.4495
   -2.4495
Открыть Live Script

Создайте массив, состоящий из трех копий ULA с 4 элементами, разделенными длиной волны 1/2. Массив работает на частоте 300 МГц.

c = physconst('LightSpeed'); 
fc = 300e6;
lambda = c/fc;
subarray = phased.ULA(4,0.5*lambda);

Управляйте всеми подрешетками общим сдвигом фазы до 10 степеней азимута.

array = phased.ReplicatedSubarray('Subarray',subarray,'GridSize',[1 3], ... 
    'SubarraySteering','Phase','PhaseShifterFrequency',fc); 
steer_ang = [10;0]; 
sv_array = phased.SteeringVector('SensorArray',array,... 
    'PropagationSpeed',c); 
wts_array = sv_array(fc,steer_ang);
pattern(array,fc,-90:90,0,'CoordinateSystem','Rectangular',... 
    'Type','powerdb','PropagationSpeed',c,'Weights',wts_array,... 
    'SteerAngle',steer_ang);
legend('phase-shifted subarrays')

Figure contains an axes. The axes with title Azimuth Cut (elevation angle = 0.0°) contains an object of type line. This object represents phase-shifted subarrays.

Вычислите независимые веса подрешетки из векторов управления подрешетки. Веса равны 5, 15 и 30 степеням азимута. Установите SubarraySteering свойство к 'Custom' .

steer_ang_subarrays = [5 15 30;0 0 0];
sv_subarray = phased.SteeringVector('SensorArray',subarray,... 
    'PropagationSpeed',c);
wc = sv_subarray(fc,steer_ang_subarrays); 
array.SubarraySteering = 'Custom';
pattern(array,fc,-90:90,0,'CoordinateSystem','Rectangular',... 
    'Type','powerdb','PropagationSpeed',c,'Weights',wts_array,... 
    'ElementWeight',conj(wc)); 
legend('independent subarrays') 
hold off

Figure contains an axes. The axes with title Azimuth Cut (elevation angle = 0.0°) contains an object of type line. This object represents independent subarrays.

Ссылки

[1] Mailloux, Robert J. Электронно сканирующие решетки. Сан-Рафаэль, Калифорния: Morgan & Claypool Publishers, 2007.

[2] Mailloux, Robert J. Phased Array Antenna Handbook, 2nd Ed. Norwood, MA: Artech House, 2005.

Расширенные возможности

.

См. также

Объекты

Приложения

Темы

Введенный в R2012a

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте