phased.ShortDipoleAntennaElement

Коротко-дипольный антенный элемент

развернуть все на странице

Описание

The phased.ShortDipoleAntennaElement объект моделирует короткодипольный антенный элемент. Короткодипольная антенна является проводом с центральным питанием, длина которого намного короче, чем одна длина волны. Этот объект антенны поддерживает только поляризованные поля.

Для вычисления отклика антенного элемента для заданных направлений:

  1. Создайте phased.ShortDipoleAntennaElement Объекту и установите его свойства.

  2. Вызывайте объект с аргументами, как будто это функция.

Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе «Что такое системные объекты?».

Создание

Синтаксис

antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement
antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement(Name,Value)

Описание

antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement создает системный объект, h, для моделирования коротко-дипольного антенного элемента.

antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement(Name,Value) создает системный объект, antenna, 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

расширить все

Если не указано иное, свойства являются нетронутыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируются, когда вы вызываете их, и release функция разблокирует их.

Если свойство настраивается, можно изменить его значение в любой момент.

Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Использование Системных объектов.

Рабочая частота антенны области значений заданная как вектор-строка 1 на 2 в виде [LowerBound HigherBound]. Этот вектор задает частотную область значений, в котором антенна имеет характеристику. Антенный элемент имеет нулевую характеристику вне этого заданной частотной области значений.

Типы данных: double

Направление оси диполя, заданное как одно из 'X', 'Y', 'Z', или 'Custom'. Дипольная ось определяет направление дипольного тока относительно локальной системы координат. 'X' задает диполь вдоль оси x, 'Y' задает диполь вдоль оси y, и 'Z' задает диполь вдоль оси z. Направление x-оси или y-оси эквивалентно горизонтальному диполю, а направление z-оси эквивалентно вертикальному диполю. Когда вы устанавливаете AxisDirection свойство к 'Custom', можно задать дипольную ось с помощью CustomAxisDirection свойство.

Типы данных: char

Пользовательское направление оси дипольной антенны, заданное как действительный 3-элементный вектор-столбец. Каждая запись в векторе представляет компонент оси диполя вдоль x, y и z осей в локальной системе координат.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите AxisDirection свойство к 'Custom'.

Типы данных: double

Использование

Синтаксис

RESP = antenna(H,FREQ,ANG)

Описание

пример

RESP = antenna(H,FREQ,ANG) возвращает ответ антенны на напряжение, RESP, на рабочих частотах, указанных в FREQ и в направлениях, указанных в ANG. Для объекта short-dipole антенного элемента, RESP является MATLAB® struct содержащие два поля, RESP.H и RESP.V, представляющий горизонтальную и вертикальную составляющие поляризации отклика антенны. Каждое поле является M -by - L матрицей, содержащей ответ антенны при M углах, заданных в ANG и на L частотах, указанных в FREQ.

Входные параметры

расширить все

Рабочая частота антенного элемента, заданная как неотрицательный скалярный или неотрицательный, действительный, 1-байт- L вектор-строка. Частотные модули указаны в Гц.

FREQ должно находиться в области значений значений, заданных FrequencyRange или FrequencyVector свойство элемента. В противном случае элемент не выдает отклика, и ответ возвращается следующим –Inf. Большинство элементов объектов используют FrequencyRange свойство кроме phased.CustomAntennaElement, который использует FrequencyVector свойство.

Пример: [1e8 2e6]

Типы данных: double

Азимут и углы возвышения направлений отклика, заданные как действительный, 1-байтовый M вектор-строка или как действительная, 2-байтовая M матрица, где M - количество угловых направлений. Угловые модули находятся в степенях. Угол азимута должен лежать в области значений от -180 ° до 180 ° включительно. Угол возвышения должен лежать в области значений от -90 ° до 90 ° включительно.

  • Если ANG является вектором с M 1 байт, каждый элемент задает азимутальный угол направления. В этом случае соответствующий угол возвышения принимается равным нулю.

  • Если ANG является 2-бай- M матрицей, каждый столбец матрицы задает направление в форме [азимут; повышение].

Угол азимута является углом между осью x и проекцией вектора направления на плоскость xy. Этот угол положителен при измерении от оси x к оси y. Угол возвышения является углом между вектором направления и xy-плоскостью. Этот угол положителен при измерении к оси z. См. определение азимута и углов возвышения.

Пример: [110 125; 15 10]

Типы данных: double

Выходные аргументы

расширить все

Реакция напряжения антенного элемента, возвращаемая как struct MATLAB с полями RESP.H и RESP.V. Оба RESP.H и RESP.V содержат отклики на горизонтальные и вертикальные компоненты поляризации диаграммы направленности антенного излучения. Оба RESP.H и RESP.V M -by - L матрицы. В этих матрицах M представляет количество углов, заданных в ANG, и L представляет количество частот, заданное в FREQ.

Типы данных: double

Функции объекта

Чтобы использовать функцию объекта, задайте Системную object™ в качестве первого входного параметра. Например, чтобы освободить системные ресурсы системного объекта с именем obj, используйте следующий синтаксис:

release(obj)

расширить все

beamwidthВычислите и отобразите ширину луча шаблона элемента датчика
directivityНаправление антенны или элемента преобразователя
isPolarizationCapableПоляризационная способность антенного элемента
patternПостройте диаграмму направленности и шаблонов антенны или элемента преобразователя
patternAzimuthПостройте график направленности антенны или элемента преобразователя и шаблона от азимута
patternElevationПостройте график направленности антенны или элемента преобразователя и шаблона от повышения
stepЗапуск алгоритма системного объекта
releaseОтпустите ресурсы и допустите изменения в значениях свойств системного объекта и входных характеристиках
resetСброс внутренних состояний Системного объекта

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Найдите ответ короткодипольного антенного элемента при боризайте (0 °, 0 °) и вне боризайта (30 °, 0 °). Антенна работает на 256 МГц.

antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement(...
    'FrequencyRange',[100 900]*1e6,'AxisDirection','Y');
ang = [0 30;0 0];
fc = 250e6;
resp = antenna(fc,ang)
resp = struct with fields:
    H: [2x1 double]
    V: [2x1 double]

Горизонтальная характеристика.

disp(resp.H)
   -1.2247
   -1.0607

Вертикальная характеристика.

disp(resp.V)
     0
     0
Открыть Live Script

Задайте короткодипольную антенну с диполем, ориентированным вдоль оси Y и работающим на 250 МГц. Затем постройте график 3-D характеристик как для горизонтальной, так и для вертикальной поляризации.

antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement( ...
    'FrequencyRange',[100e6,600e6],'AxisDirection','Y');
fc = 250.0e6;

Постройте график горизонтальной поляризации.

pattern(antenna,fc,-180:180,[-90:90],'CoordinateSystem','polar', ...
    'Type','powerdb','Polarization','H');

Постройте график вертикальной поляризации.

pattern(antenna,fc,-180:180,[-90:90],'CoordinateSystem','polar', ...
    'Type','powerdb','Polarization','V');

Постройте график комбинированного отклика.

pattern(antenna,fc,-180:180,[-90:90],'CoordinateSystem','polar',...
    'Type','powerdb','Polarization','C');

Открыть Live Script

Задайте короткодипольную антенну с диполем, ориентированным вдоль пользовательской оси и работающим на 250 МГц. Затем постройте график 3-D характеристик как для горизонтальной, так и для вертикальной поляризации.

Создайте short-dipole антенного элемента System object™. Легкий способ создать пользовательскую ось - повернуть вектор модуля с помощью функций поворота.

v = rotx(30)*rotz(45)*[0;0;1];
antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement( ...
    'FrequencyRange',[100e6,600e6],'AxisDirection','Custom', ...
    'CustomAxisDirection',v);

Постройте график горизонтальной поляризации.

fc = 250.0e6;
pattern(antenna,fc,-180:180,[-90:90],'CoordinateSystem','polar', ...
    'Type','powerdb','Polarization','H');

Постройте график вертикальной поляризации.

pattern(antenna,fc,-180:180,[-90:90],'CoordinateSystem','polar', ...
    'Type','powerdb','Polarization','V');

Постройте график комбинированного отклика.

pattern(antenna,fc,-180:180,[-90:90],'CoordinateSystem','polar', ...
    'Type','powerdb','Polarization','C');

Алгоритмы

Полная характеристика короткодипольного антенного элемента является комбинацией его частотной характеристики и пространственной характеристики. Этот системный объект вычисляет оба ответа с помощью интерполяции по ближайшему соседу, а затем умножает ответы, чтобы сформировать общий ответ.

Ссылки

[1] Mott, H., Antennas for Radar and Communications, John Wiley & Sons, 1992.

Расширенные возможности

.

См. также

| | | | | | | | | |

Введенный в R2013a

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте