Exponenta Banner

phased.UCA

Равномерный круговой массив

развернуть все на странице

Описание

The phased.UCA Системная object™ создает uniform circular array (UCA). УЦА формируется из одинаковых сенсорных элементов, равномерно расположенных вокруг окружности.

Чтобы вычислить ответ для массива для заданных направлений:

  1. Определите и настройте равномерный круговой массив. См. «Конструкция».

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

Примечание

Начиная с R2016b, вместо использования step метод для выполнения операции, заданной системным объектом, 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

sUCA = phased.UCA создает равномерный круглый массив (UCA) Системного объекта, sUCA, состоящий из пяти одинаковых элементов изотропной антенны, phased.IsotropicAntennaElement. Элементы равномерно расположены вокруг окружности радиусом 0,5 метра.

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

sUCA = phased.UCA(N,R) создает объект UCA System, sUCA, с NumElements значение свойства установлено в N и Radius значение свойства установлено в R. Этот синтаксис создает UCA, состоящую из изотропных антенных элементов, phased.IsotropicAntennaElement.

sUCA = phased.UCA(N,R,Name,Value) создает объект UCA System, sUCA, с NumElements значение свойства установлено в N, а Radius значение свойства установлено в R, и другие заданные имена свойства устанавливаются в заданные значения.

Свойства

расширить все

Элемент массива, заданный как антенна Phased Array System Toolbox или микрофонный элемент Системный объект. Можно задать антенные элементы, которые делают или не поддерживают поляризацию.

Пример: phased.ShortDipoleAntennaElement()

Количество элементов массива, заданное как целое число, больше единицы.

Пример: 3

Радиус массива, заданный как положительная скалярная величина в метрах.

Пример: 2.5

Нормальное направление массива, заданное как одно из 'x', 'y', или 'z'. Элементы UCA находятся в плоскости, ортогональной нормальному направлению массива. Векторы boresight элемента находятся в одной плоскости и указывают радиально наружу от источника.

Значение свойства ArrayNormalПоложения элемента и направления борсайта
'x'Элементы массива лежат на yz -плане. Все векторы boresight элемента лежат в yz-плоскости и указывают наружу от центра массива.
'y'Элементы массива лежат на zx -плане. Все векторы boresight элемента лежат в zx-плоскости и указывают наружу от центра массива.
'z'Элементы массива лежат на xy -плане. Все векторы boresight элемента лежат в xy-плоскости и указывают наружу от центра массива.

Пример: 'y'

Сужение элемента или взвешивание, заданное как комплексный скаляр, 1-байт- N вектор-строка или N-на-1 вектор-столбец. Количество N представляет количество элементов массива. Конусности, также известные как веса, применяются к каждому элементу датчика в матрице датчиков и изменяют как амплитуду, так и фазу принятых данных. Если 'Taper' является скаляром, то же значение конусности применяется ко всем элементам. Если 'Taper' является вектором, каждое значение конусности прикладывается к соответствующему элементу датчика.

Пример: [1 2 3 2 1]

Методы

Характерно для phased.URA Объект
beamwidth

Вычислите и отобразите лучевую ширину массива

collectPlaneWave

Симулируйте принятые плоские волны

directivity

Направленность равномерного кругового массива

getElementNormal

Векторы Normal для элементов массива

getElementPosition

Положения элементов массива

getElementSpacing

Интервал между элементами массива

getNumElements

Количество элементов в массиве

getTaper

Сужения элемента массива

isPolarizationCapable

Поляризационная способность

pattern

Постройте шаблон UCA

patternAzimuth

Постройте график направленности или шаблона массива UCA в зависимости от азимута

patternElevation

Постройте график направленности массива UCA или шаблона от повышения

step

Выходные отклики элементов массива

viewArray

Просмотрите геометрию массива

Общий для всех системных объектов
release

Разрешить изменение значения свойства системного объекта

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Создайте 11-элементный однородный круговой массив (UCA), имеющую радиус 1,5 м и работающую на 500 МГц. Массив состоит из коротко-дипольных антенных элементов. Сначала отобразите вертикальный компонент отклика в 45 степенях азимута и 0 степенях повышения. Затем постройте график направленности по азимуту и повышению.

antenna = phased.ShortDipoleAntennaElement(...
    'FrequencyRange',[50e6,1000e6],...
    'AxisDirection','Z');
array = phased.UCA('NumElements',11,'Radius',1.5,'Element',antenna);
fc = 500e6;
ang = [45;0];
resp = array(fc,ang);
disp(resp.V)
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247
   -1.2247

Отобразите шаблон направленности азимута на частоте 500 МГц для углов азимута от -180 до 180 степеней.

c = physconst('LightSpeed');
pattern(array,fc,[-180:180],0,'Type','directivity','PropagationSpeed',c)

Отобразите шаблон направленности по повышению на частоте 500 МГц для углов возвышения от -90 до 90 степеней.

pattern(array,fc,[0],[-90:90],'Type','directivity','PropagationSpeed',c)

Алгоритмы

УЦА формируется из N одинаковых сенсорных элементов, равномерно расположенных вокруг окружности радиуса R. Окружность находится в xy-плоскости локальной системы координат, источник которой находится в центре окружности. Положения элементов заданы относительно локальной системы координат массива. Округлый массив лежит в xy -плоскости системы координат. Нормаль к плоскости UCA лежит вдоль положительной оси z -. Элементы ориентированы так, что их основные направления отклика (нормали) указывают радиально наружу в xy-плоскости.

Если количество элементов массива нечетно, средний элемент лежит на оси x. Если количество элементов четное, средняя точка между двумя средними элементами лежит на оси x. Для массива N элементов угол азимута положения nth элемента задается как

φn=(−(N−1)/2+n−1)⋅360/N    n=1,…,N

Угол азимута определяется как угол, в xy -плоске, от оси x к оси y -. Угол высоты определяется как угол от xy -плоска до оси z -. Угловое расстояние между любыми двумя смежными элементами составляет 360/N степеней. Значения угла азимута указаны в степенях. Углы возвышения для всех элементов массива равны нулю.

Ссылки

[1] Brookner, E., ed. Radar Technology. Lexington, MA: LexBook, 1996.

[2] Деревья фургонов, H. Optimum Array Processing. Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 2002, pp. 274-304.

Расширенные возможности

.

См. также

| | | | | | | | |

Темы

Введенный в R2015a

Документация по Phased Array System Toolbox

Поддержка