directivity

Системный объект: фазированный. UCA
Пакет: поэтапный

Направленность равномерного кругового массива

Синтаксис

D = directivity(sArray,FREQ,ANGLE)
D = directivity(sArray,FREQ,ANGLE,Name,Value)

Описание

D = directivity(sArray,FREQ,ANGLE) возвращает Directivity (dBi) однородного кругового массива (UCA) элементов антенны или микрофона, sArray, на частотах, заданных FREQ и в углах направления, заданных ANGLE.

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

D = directivity(sArray,FREQ,ANGLE,Name,Value) возвращает направление с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value аргументы в виде пар.

Входные параметры

расширить все

Равномерный круговой массив, заданный как phased.UCA Системный объект.

Пример: sArray= phased.UCA;

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

Углы для вычисления направленности, заданные как 1-байтовый M вещественный вектор-строка или 2-байтовая M вещественная матрица, где M - количество угловых направлений. Угловые модули находятся в степенях. Если ANGLE является матрицей M 2 байта, затем каждый столбец задает направление по азимуту и повышению, [az;el]. Угол азимута должен лежать между -180 ° и 180 °. Угол возвышения должен лежать между -90 ° и 90 °.

Если ANGLE является вектором с M 1 байт, затем каждая запись представляет угол азимута, причем угол возвышения принимается равным нулю.

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. «Азимут и углы возвышения».

Пример: [45 60; 0 10]

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.

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 массивов, заданные как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Weights'и N -by-1 комплексно-значимый вектор-столбец или N -by L комплексно-значимая матрица. Веса массивов применяются к элементам массива, чтобы создать управление массивом, сужение или и то, и другое. Размерное N является количеством элементов в массиве. Размерное L является количеством частот, заданным FREQ.

Размерность весовРазмерность FREQЦель
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.

Примечание

Используйте комплексные веса, чтобы направить ответ массива в различные направления. Вы можете создать веса, используя phased.SteeringVector Системный объект или можно вычислить собственные веса. В целом, вы применяете гермитову сопряженность перед использованием весов в любой функции Phased Array System Toolbox™ или Системном объекте, таком как phased.Radiator или phased.Collector. Однако для directivity, pattern, patternAzimuth, и patternElevation методы любого массива Системный объект использует вектор управления без сопряжения.

Пример: 'Weights',ones(N,M)

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

расширить все

Направленность, возвращенная как M -by - L матрица. Каждая строка соответствует одному из углов M, заданных как ANGLE. Каждый столбец соответствует одному из L значений частоты, заданных в FREQ. Модули направленности находятся в dBi, где dBi задан как коэффициент усиления элемента относительно изотропного излучателя.

Примеры

расширить все

Вычислите направленность двух равномерных круговых массивов (UCA) при нулевых степенях азимута и повышения. Первый массив состоит из изотропных антенных элементов. Второй массив состоит из антенных элементов косинуса. В сложение вычислите направленность массива элементов косинуса, управляемого до 45 степеней повышения.

Массив изотропных антенных элементов

Сначала создайте 10-элементный UCA с радиусом полуметра, состоящим из изотропных антенных элементов. Установите частоту сигнала на 300 МГц.

c = physconst('LightSpeed');
fc = 300e6;
sIso = phased.IsotropicAntennaElement;
sArray = phased.UCA('Element',sIso,'NumElements',10,'Radius',0.5);
ang = [0;0];
d = directivity(sArray,fc,ang,'PropagationSpeed',c)
d = -1.1423

Массив косинусоидных антенных элементов

Затем создайте УЦА с 10 элементами косинуса антенных элементов также с радиусом 0,5 метра.

sCos = phased.CosineAntennaElement('CosinePower',[3,3]);
sArray1 = phased.UCA('Element',sCos,'NumElements',10,'Radius',0.5);
ang = [0;0];
d = directivity(sArray1,fc,ang,'PropagationSpeed',c)
d = 3.2550

Направленность увеличивается из-за добавленной направленности косинуса антенных элементов

Управляемые массивы косинусоидных антенных элементов

Наконец, управляйте антенной решеткой косинуса к повышению 45 степеней, а затем исследуйте направленность в 45 степенях.

ang = [0;45];
lambda = c/fc;
w = steervec(getElementPosition(sArray1)/lambda,ang);
d = directivity(sArray1,fc,ang,'PropagationSpeed',c,...
    'Weights',w)
d = -3.1410

Направленность уменьшается из-за комбинированного уменьшения направленности элементов и массива.

Подробнее о

расширить все

Введенный в R2015a