conformalArray

Создайте конформную антенную решетку

расширьте все на странице

Описание

conformalArray класс создает антенную решетку с помощью любого элемента от библиотеки массивов или антенны. Можно также задать массив любой произвольной геометрии, такой как круговой массив, неплоский массив, массив с неоднородной геометрией или конформный массив массивов.

Конформные массивы используются в:

  • Системы определения направления, которые используют круговые массивы или сложили круговые массивы

  • Системы самолета, должные появляться неисправности или механическое напряжение

Создание

Синтаксис

array = conformalArray
array = conformalArray(Name,Value)

Описание

пример

array = conformalArray создает конформную антенную решетку с помощью антенного элемента по умолчанию, формы и положений антенны.

пример

array = conformalArray(Name,Value) создает конформную антенную решетку с дополнительными свойствами, заданными одним или несколькими аргументами пары "имя-значение". Name имя свойства и Value соответствующее значение. Можно задать несколько аргументов пары "имя-значение" в любом порядке как Name1, Value1, ..., NameN, ValueN. Свойства, не заданные, сохраняют значения по умолчанию.

Свойства

развернуть все

Положение канала или источника для каждого антенного элемента в виде M-by-3 действительная матрица. M является количеством положений элемента. По умолчанию M является 2. Чтобы задать дополнительные антенные элементы, добавьте дополнительные положения элемента в конформном массиве.

Пример: 'ElementPosition',[0.1 0.1 0.1; -0.1 -0.1 -0.1;0.2 0.2]

Типы данных: double

Отдельная антенна или элементы массива в массиве в виде одного из следующих значений:

  • Скаляр

  • Массив объектов

  • Массив ячеек объектов

По умолчанию конформный массив имеет два антенных элемента, диполь и галстук-бабочку. Чтобы задать дополнительную антенну или элементы массива, добавьте дополнительные положения элемента в конформном массиве. Можно добавить и сбалансированные и несбалансированные антенны в тот же конформный массив.

Пример: m = monopole; h = conformalArray('Element', [m,m]). Создает конформный массив, состоящий из двух антенных элементов монополей.

Пример: la = linearArray; ra = rectangularArray; h = conformalArray('Element', {la,ra}). Создает конформный массив, состоящий из линейной матрицы и прямоугольного массива.

Типы данных: cell

Ссылка положения для антенного элемента в виде любого 'origin' или 'feed'. Для получения дополнительной информации смотрите Ссылку Положения.

Пример: 'Reference', 'origin'

Типы данных: char | string

Амплитуда возбуждения антенных элементов в виде скаляра или неотрицательного вектора. Чтобы смоделировать мертвые элементы, установите значение свойства на 0.

Пример: 'AmplitudeTaper',3

Пример: 'AmplitudeTaper',[3 0]. Создает двухэлементный конформный массив, где 3 и 0 амплитуды возбуждений двух элементов.

Типы данных: double

Сдвиг фазы для антенных элементов в виде скаляра или вектора действительных чисел в градусах.

Пример: 'PhaseShift',[-45 -45 45 45]

Типы данных: double

Угол наклона массива, заданного как скаляр или вектор с каждым модулем элемента в градусах. Для получения дополнительной информации смотрите, Вращают Антенны и Массивы.

Пример: 'Tilt',90,

Пример: 'Tilt',[90 90], 'TiltAxis',[0 1 0;0 1 1] наклоняет массив в 90 градусах об этих двух осях, заданных векторами.

Типы данных: double

Наклонная ось массива в виде:

  • Трехэлементные векторы из Декартовых координат в метрах. В этом случае каждый вектор запускается в начале координат и простирается вдоль заданных точек на X-, Y-и осях Z.

  • Две точки в пространстве, каждый заданный как трехэлементные векторы из Декартовых координат. В этом случае массив вращается вокруг линии, соединяющей эти две точки в пространстве.

  • Вход строки, описывающий простые вращения вокруг одной из основных осей, 'X', 'Y' или 'Z'.

Для получения дополнительной информации смотрите, Вращают Антенны и Массивы.

Пример: 'TiltAxis',[0 1 0]

Пример: 'TiltAxis',[0 0 0;0 1 0]

Пример: array.TiltAxis = 'Z'

Типы данных: double

Функции объекта

showОтобразите антенну или структуру массива; отобразите форму как заполненную закрашенную фигуру
infoОтобразите информацию об антенне или массиве
beamwidthШирина луча антенны
chargeРаспределение заряда на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массивов
correlationКоэффициент корреляции между двумя антеннами в массиве
currentРаспределение тока на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массивов
designСпроектируйте прототипную антенну или массивы для резонанса вокруг заданной частоты
efficiencyКПД излучения антенны
EHfieldsЭлектрические и магнитные поля антенн; Встроенные электрические и магнитные поля антенного элемента в массивах
impedanceВходной импеданс антенны; отсканируйте импеданс массива
layoutОтобразите массив или размещение стека PCB
meshПоймайте в сети свойства металлической или диэлектрической антенны или структуры массива
optimizeОптимизируйте антенну или массив с помощью оптимизатора SADEA
patternДиаграмма направленности и фаза антенны или массива; Встроенный шаблон антенного элемента в массиве
patternAzimuthШаблон азимута антенны или массива
patternElevationШаблон вертикального изменения антенны или массива
rcsВычислите и постройте эффективную площадь рассеивания (RCS) платформы, антенны или массива
returnLossВозвратите потерю антенны; отсканируйте возвращают потерю массива
sparametersВычислите S-параметр для объектов антенной и антенной решетки

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Создайте конформный массив по умолчанию.

c = conformalArray
c = 
  conformalArray with properties:

            Element: {[1x1 dipole]  [1x1 bowtieTriangular]}
    ElementPosition: [2x3 double]
          Reference: 'feed'
     AmplitudeTaper: 1
         PhaseShift: 0
               Tilt: 0
           TiltAxis: [1 0 0]


show(c)

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of antennas contains 6 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Скрипт Open Live Script

Задайте радиус и число элементов для массива.

r = 2;
N = 12;

Создайте массив 12 диполей.

elem = repmat(dipole('Length',1.5),1,N);

Задайте x, y, z значения для положений элемента в массиве.

del_th = 360/N;
th = del_th:del_th:360;
x = r.*cosd(th);
y = r.*sind(th);
z = ones(1,N);
pos = [x;y;z];

Создайте круговой массив с помощью заданных диполей и затем визуализируйте его. Отобразите размещение массива.

c = conformalArray('Element',elem,'ElementPosition',pos');
show(c)

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of dipole antennas contains 36 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

figure
layout(c)

Figure contains an axes object. The axes object with title Array layout contains 13 objects of type scatter, text.

Измените ширину четвертого и двенадцатый элемент кругового массива. Визуализируйте новое расположение.

c.Element(4).Width = 0.05;
c.Element(12).Width = 0.2;
figure
show(c)

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of dipole antennas contains 36 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Вычислите и постройте импеданс кругового массива на уровне 100 МГц. График показывает импеданс первого элемента в массиве.

figure
impedance(c,100e6)

Figure contains an axes object and other objects of type uicontrol. The axes object with title Active Impedance contains 2 objects of type line. These objects represent Resistance element 1, Reactance element 1.

Чтобы просмотреть импеданс всех элементов в массиве изменяют значение с 1:00 до 1:12 как показано на рисунке.

Скрипт Open Live Script

Задайте три круговых антенны цикла радиусов 0,6366 м (значение по умолчанию), 0,85 м и 1 м, соответственно.

l1 = loopCircular;
l2 = loopCircular('Radius',0.85);
l3 = loopCircular('Radius',1);

Создайте концентрический массив, который использует источник круговых антенн цикла как его ссылка положения.

c = conformalArray('Element',{l1,l2,l3},'ElementPosition',[0 0 0;0 0 0;...
    0 0 0],'Reference','origin');
show(c)

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of antennas contains 9 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Визуализируйте диаграмму направленности массива на уровне 80 МГц.

pattern(c,80e6)

Figure contains an axes object and other objects of type uicontrol. The axes object contains 9 objects of type patch, surface.

Скрипт Open Live Script

Создайте дипольную антенну, чтобы использовать в отражателе и конформном массиве.

d = dipole('Length',0.13,'Width',5e-3,'Tilt',90,'TiltAxis','Y');

Создайте бесконечную groundplane антенну отражателя с помощью диполя в качестве возбудителя.

rf = reflector('Exciter',d,'Spacing',0.15/2,'GroundPlaneLength',inf);

Создайте конформный массив с помощью 36 дипольных антенн и одной бесконечной groundplane антенны отражателя. Просмотрите массив.

x = linspace(-0.4,0.4,6);
y = linspace(-0.4,0.4,6);
[X,Y] = meshgrid(x,y);
pos = [X(:) Y(:) 0.15*ones(numel(X),1)];
for i = 1:36
    element{i} = d;
end
element{37} = rf;
lwa = conformalArray('Element',element,'ElementPosition',[pos;0 0 0.15/2]);
show(lwa)

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of antennas over infinite ground plane contains 112 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, infinite ground.

Управляйте только антенной отражателя с амплитудой 1.

V = zeros(1,37);
V(end) = 1;
lwa.AmplitudeTaper = V;

Вычислите диаграмму направленности конформного массива.

figure
pattern(lwa,1e9,'Type','efield')

Figure contains an axes object and other objects of type uicontrol. The axes object contains 112 objects of type patch, surface. This object represents infinite ground.

Скрипт Open Live Script

Создайте две антенны микрополосковой линии закрашенной фигуры с помощью диэлектрической подложки FR4. Наклоните вторую антенну микрополосковой линии закрашенной фигуры 180 градусами.

d = dielectric('FR4');
p1 = patchMicrostrip('Substrate',d);
p2 = patchMicrostrip('Substrate',d,'Tilt',180);

Создайте и просмотрите конформный массив с помощью двух антенн микрополосковой линии закрашенной фигуры, помещенных на расстоянии в 11 см.

c = conformalArray('ElementPosition',[0 0 0;0 0 0.1100],'Element',{p1,p2})
c = 
  conformalArray with properties:

            Element: {[1x1 patchMicrostrip]  [1x1 patchMicrostrip]}
    ElementPosition: [2x3 double]
          Reference: 'feed'
     AmplitudeTaper: 1
         PhaseShift: 0
               Tilt: 0
           TiltAxis: [1 0 0]


show(c)

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of antennas contains 12 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed, FR4.

Скрипт Open Live Script

Создайте конформный массив с помощью антенн монополя и диполя.

c = conformalArray('Element', {dipole, monopole})
c = 
  conformalArray with properties:

            Element: {[1x1 dipole]  [1x1 monopole]}
    ElementPosition: [2x3 double]
          Reference: 'feed'
     AmplitudeTaper: 1
         PhaseShift: 0
               Tilt: 0
           TiltAxis: [1 0 0]


c.ElementPosition = [0 0 0; 1.5 0 0];

Визуализируйте массив.

figure; 
show(c);

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of antennas contains 7 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Постройте диаграмму направленности массива на уровне 70 МГц.

pattern(c, 70e6)

Figure contains an axes object and other objects of type uicontrol. The axes object contains 7 objects of type patch, surface.

Скрипт Open Live Script

Создайте подрешетку линейных матриц в других местах.

la = linearArray('ElementSpacing',1)
la = 
  linearArray with properties:

           Element: [1x1 dipole]
       NumElements: 2
    ElementSpacing: 1
    AmplitudeTaper: 1
        PhaseShift: 0
              Tilt: 0
          TiltAxis: [1 0 0]


subArr = conformalArray('Element',[la la],'ElementPosition',[1 0 0;-1 1 0])
subArr = 
  conformalArray with properties:

            Element: [1x2 linearArray]
    ElementPosition: [2x3 double]
          Reference: 'feed'
     AmplitudeTaper: 1
         PhaseShift: 0
               Tilt: 0
           TiltAxis: [1 0 0]


show(subArr)

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of linearArray antennas contains 12 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Скрипт Open Live Script

Создайте линейную матрицу диполей с и интервала элемента 1 м.

la = linearArray('ElementSpacing',1);

Создайте прямоугольный массив микрополосковых антенн закрашенной фигуры.

ra = rectangularArray('Element',patchMicrostrip,'RowSpacing',0.1,'ColumnSpacing',0.1);

Создайте подрешетку, содержащую вышеупомянутые линейные и прямоугольные массивы с изменениями в амплитудном заострении и значениях сдвига фазы.

subArr = conformalArray('Element',{la ra dipole},'ElementPosition',[0 0 1.5;0 0 0;1 1 1],...
    'AmplitudeTaper',[3 0.3 0.03],'PhaseShift',[90 180 120]);
show(subArr)

Figure contains an axes object. The axes object with title conformalArray of antennas contains 27 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Больше о

развернуть все

Ссылки

[1] Balanis, Константин А. Теория антенны: анализ и проектирование. 3-й Эд. Нью-Йорк: Джон Вайли и сыновья, 2005.

Смотрите также

| | |

Темы

Введенный в R2016a

Документация Antenna Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте