Exponenta Banner
exponenta event banner

pattern

Постройте направленность массивов и шаблоны

свернуть все на странице

Синтаксис

pattern(array,FREQ)
pattern(array,FREQ,AZ)
pattern(array,FREQ,AZ,EL)
pattern(___,Name,Value)
[PAT,AZ_ANG,EL_ANG] = pattern(___)

Описание

pattern(array,FREQ) строит шаблон направленности трехмерного массива (в dBi) для массива, заданного в array. Рабочая частота задана в FREQ. Можно использовать эту функцию, чтобы отобразить шаблоны для антенн та поляризация поддержки.

pattern(array,FREQ,AZ) строит шаблон направленности массивов под заданным углом азимута.

pattern(array,FREQ,AZ,EL) строит шаблон направленности массивов в заданном азимуте и углах возвышения.

пример

pattern(___,Name,Value) строит диаграмму направленности антенной решетки с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value парные аргументы.

[PAT,AZ_ANG,EL_ANG] = pattern(___) возвращает диаграмму направленности антенной решетки в PAT. AZ_ANG выведите содержит координатные значения, соответствующие строкам PAT. EL_ANG выведите содержит координатные значения, соответствующие столбцам PAT. Если 'CoordinateSystem' параметр устанавливается на 'uv', затем AZ_ANG содержит координаты U шаблона и EL_ANG содержит координаты V шаблона. В противном случае они находятся в угловых единицах в градусах. модули UV являются безразмерными.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Создайте антенную решетку 5G, где сетка 2 на 2, и каждая панель является массивом 4 на 4. Каждый антенный элемент состоит из двух антенн короткого диполя с различными дипольными направлениями оси. Антенные элементы расположены с интервалами, 1/2 длина волны независимо и панели расположены 3 длины волн с интервалами независимо. Постройте диаграмму направленности массива, принимающего рабочую частоту 6 ГГц.

c = physconst('LightSpeed');
fc = 6e9;
lambda = c/fc;
antenna1 = phased.ShortDipoleAntennaElement('AxisDirection','Z');
antenna2 = phased.ShortDipoleAntennaElement('AxisDirection','X');
array = phased.NRRectangularPanelArray('ElementSet', ...
        {antenna1, antenna2},'Size',[4, 4, 2, 2],'Spacing', ...
        [0.5*lambda, 0.5*lambda,3*lambda, 3*lambda]);
pattern(array,fc,'ShowArray',true)

Используйте Orientation свойство pattern изменить ориентацию 80∘ вдоль оси X, 30∘ вдоль оси Y и 60∘ вдоль оси z.

pattern(array,fc,'Orientation',[80;30;60],'ShowArray',true)

Отключите отображение локальных координат и шкалы палитры.

pattern(array,fc,'ShowLocalCoordinate',false,'ShowColorBar',false)

Входные параметры

свернуть все

Фазированная решетка в виде Системного объекта Phased Array System Toolbox.

Частоты для вычислительной направленности и шаблонов в виде положительной скалярной величины или 1 L вектором-строкой с действительным знаком. Единицы частоты находятся в герц.

  • Для антенны, микрофона, или гидрофона гидролокатора или элемента проектора, FREQ должен лечь в области значений значений, заданных FrequencyRange или FrequencyVector свойство элемента. В противном случае элемент не производит ответа, и направленность возвращена как –Inf. Большинство элементов использует FrequencyRange свойство за исключением phased.CustomAntennaElement и phased.CustomMicrophoneElement, которые используют FrequencyVector свойство.

  • Для массива элементов, FREQ должен лечь в частотном диапазоне элементов, которые составляют массив. В противном случае массив не производит ответа, и направленность возвращена как –Inf.

Пример: [1e8 2e6]

Типы данных: double

Углы азимута для вычислительной направленности и шаблона в виде 1 N вектором-строкой с действительным знаком, где N является количеством углов азимута. Угловые модули в градусах. Углы азимута должны находиться между-180 ° и 180 °.

Угол азимута является углом между x - ось и проекцией вектора направления на плоскость xy. Когда измерено от x - оси к y - ось, этот угол положителен.

Пример: [-45:2:45]

Типы данных: double

Углы возвышения для вычислительной направленности и шаблона в виде 1 M вектором-строкой с действительным знаком, где M является количеством желаемых направлений вертикального изменения. Угловые модули в градусах. Угол возвышения должен находиться между-90 ° и 90 °.

Угол возвышения является углом между вектором направления и xy - плоскость. Угол возвышения положителен, когда измерено к z - ось.

Пример: [-75:1:70]

Типы данных: double

Аргументы name-value

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: CoordinateSystem,'polar',Type,'directivity'

Графический вывод системы координат шаблона в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'CoordinateSystem' и один из 'polar', 'rectangular', или 'uv'. Когда 'CoordinateSystem' установлен в 'polar' или 'rectangular', AZ и EL аргументы задают азимут шаблона и вертикальное изменение, соответственно. AZ значения должны находиться между-180 ° и 180 °. EL значения должны находиться между-90 ° и 90 °. Если 'CoordinateSystem' установлен в 'uv', AZ и EL затем задайте U и координаты V, соответственно. AZ и EL должен находиться между-1 и 1.

Пример: 'uv'

Типы данных: char

Отображенный тип шаблона в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Type' и один из

  • 'directivity' — шаблон направленности измеряется в dBi.

  • 'efield' — диаграмма направленности по напряжённости поля датчика или массива. Для акустических датчиков отображенный шаблон для скалярного звукового поля.

  • 'power' — диаграмма направленности мощности датчика или массива, заданного как квадрат диаграммы направленности по напряжённости поля.

  • 'powerdb' — диаграмма направленности мощности преобразована в дБ.

Пример: 'powerdb'

Типы данных: char

Ориентация массивов в виде вектор-столбца с действительным знаком 3 на 1, содержащего углы поворота относительно x - y - и z - оси системы локальной координаты, соответственно.

Отобразите нормированный шаблон в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Normalize'и Boolean. Установите этот параметр на true отобразить нормированный шаблон. Этот параметр не применяется, когда вы устанавливаете 'Type' к 'directivity'. Шаблоны направленности уже нормированы.

Типы данных: логический

Просмотрите геометрию массивов наряду с 3D диаграммой направленности в виде false или true.

Типы данных: логический

Покажите оси локальной координаты в виде true или false.

Типы данных: логический

Покажите шкалу палитры в виде true или false.

Типы данных: логический

Обработайте к осям, вдоль которых геометрия массивов отображена заданная как скаляр.

Графический вывод стиля в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Plotstyle' и любой 'overlay' или 'waterfall'. Этот параметр применяется, когда вы задаете несколько частот в FREQ в 2D графиках. Можно построить 2D графики путем установки одного из аргументов AZ или EL к скаляру.

Типы данных: char

Тип поляризации в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Polarization' и любой 'combined'H, или 'V'. Если Polarization 'combined', горизонтальные и вертикальные шаблоны поляризации объединены. Если Polarization 'H', только горизонтальная поляризация отображена. Если Polarization 'V', только вертикальная поляризация отображена.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите array аргумент к массиву, который поддерживает поляризацию и затем устанавливает 'Type' пара "имя-значение" к 'efield', 'power', или 'powerdb'.

Типы данных: char | string

Скорость распространения сигнала в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'PropagationSpeed' и положительная скалярная величина в метрах в секунду.

Пример: 'PropagationSpeed',physconst('LightSpeed')

Типы данных: double

Веса массивов в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Weights'и N-by-1 вектор-столбец с комплексным знаком или N-by-L матрица с комплексным знаком. Веса массивов применяются к элементам массива, чтобы произвести регулирование массивов, сужение или обоих. Размерность N является числом элементов в массиве. Размерность L является количеством частот, заданных FREQ.

Размерность весовРазмерность FREQЦель
N-by-1 вектор-столбец с комплексным знакомСкаляр или 1 L вектором-строкойПрименяет набор весов для одной частоты или для всех частот L.
N-by-L матрица с комплексным знаком1 L вектором-строкойПрименяет каждый из столбцов L 'Weights' для соответствующей частоты в FREQ.

Примечание

Используйте комплексные веса, чтобы регулировать ответ массивов к различным направлениям. Можно создать веса с помощью phased.SteeringVector Системный объект или вы можете вычислить ваши собственные веса. В общем случае вы применяете Эрмитово спряжение перед использованием весов в любом Phased Array System Toolbox функциональный или Системный объект, таких как phased.Radiator или phased.Collector. Однако для directivity, pattern, patternAzimuth, и patternElevation методы любого Системного объекта массивов используют держащийся вектор без спряжения.

Пример: 'Weights',ones(N,M)

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

свернуть все

Диаграмма направленности антенной решетки, возвращенная как N-by-M матрица с действительным знаком. Шаблон является функцией азимута и вертикального изменения. Строки PAT соответствуйте углам азимута в векторе, заданном EL_ANG. Столбцы соответствуют углам возвышения в векторе, заданном AZ_ANG.

Углы азимута для отображения направленности или диаграммы направленности, возвращенной как скаляр или 1 N вектором-строкой с действительным знаком, соответствующим размерности, установлены в AZ. Столбцы PAT соответствуйте значениям в AZ_ANG. Модули в градусах.

Углы возвышения для отображения направленности или ответа, возвращенного как скаляр или 1 M вектором-строкой с действительным знаком, соответствующим размерности, установлены в EL. Строки PAT соответствуйте значениям в EL_ANG. Модули в градусах.

Больше о

свернуть все

Направленность

Направленность описывает направленность диаграммы направленности элемента датчика или массива элементов датчика.

Более высокая направленность желаема, когда это необходимо, чтобы передать больше излучения в определенном направлении. Направленность является отношением переданной излучающей интенсивности в заданном направлении к излучающей интенсивности, переданной изотропным излучателем с той же общей переданной степенью

D=4πUrad(θ,φ)Ptotal

где U rad(θ,φ) является излучающей интенсивностью передатчика в направлении, общее количество (θ,φ) и P является общей степенью, переданной изотропным излучателем. Для элемента получения или массива, направленность измеряет чувствительность к излучению, прибывающему от определенного направления. Принцип взаимности показывает, что направленность элемента или массива, используемого для приема, равняется направленности того же элемента или массива, используемого для передачи. Когда преобразовано в децибелы, направленность обозначается как dBi. Для получения информации о направленности считайте примечания по Направленности Направленности и Массива Элемента.

Азимут и углы возвышения

Задайте азимут и соглашения вертикального изменения, используемые в тулбоксе.

azimuth angle вектора является углом между x - осью и ее ортогональной проекцией на xy - плоскость. Угол положителен при движении от x - оси к y - ось. Углы азимута находятся между степенями на 180 ° и на-180 °, включительно. elevation angle является углом между вектором и его ортогональной проекцией на xy - плоскость. Угол положителен при движении к положительному z - оси от xy - плоскость. Углы возвышения находятся между степенями на 90 ° и на-90 °, включительно.

Введенный в R2021a

Документация Phased Array System Toolbox

Поддержка