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EngeePhased.UCA

均匀圆形天线阵列

资料库

EngeePhased

说明

系统对象 EngeePhased.UCA 是一个均匀圆形阵列(UCA)的模型。UCA 由均匀分布在圆形上的相同天线元件组成。

要计算阵列对给定方向的响应,请执行以下步骤:

  1. 定义并配置均匀圆形阵列。参考 语法.

  2. 调用 step! 方法,根据 EngeePhased.UCA 的属性计算响应。

语法

创建

系统对象的构造函数可以通过以下方式调用:

  • object = EngeePhased.UCA 创建一个均匀圆形阵列(UCA),由五个相同的各向同性天线单元组成,EngeePhased.IsotropicAntennaElement ,属性值为 default。这些元件均匀分布在一个半径为 0.5 米的圆上。

    示例

    sUCA = EngeePhased.UCA
  • object = EngeePhased(Name=Value)`创建一个统一循环数组(UCA),每个指定的属性 Name(名称)设置为指定的 价值观(值)。您可以以任意顺序(`Name1=Value1,…​,NameN=ValueN)指定其他参数作为名值对(name-value pair)。

    例如

    sUCA = EngeePhased.UCA(NumElements=3, Radius=7.5)
  • object = EngeePhased(N,R) 创建一个均匀圆形阵列(UCA),其 NumElements 属性的值为 NRadius 属性的值为 R。该语法创建了一个由各向同性天线单元组成的均匀圆形阵列,EngeePhased.IsotropicAntennaElement

    示例:

    sUCA = EngeePhased.UCA(N,R)
  • object = EngeePhased(N,R,Name=Value) 创建一个统一环形数组(UCA),其属性 NumElements 的值为 N,属性 Radius 的值为 R,其他指定属性 Name (名称)设置为指定的 价值观 (值)。

    示例

    sUCA = EngeePhased.UCA(N, R, ArrayNormal="x")

属性

元素 - 相控阵元件
具有默认属性值(默认)的各向同性天线元素` | 相控阵系统工具箱中的天线、麦克风或传感器元素` | 天线工具箱中的天线

Details

从相控阵系统工具箱中指定为天线、传声器或换能器元素的相控阵元素,或从天线工具箱中指定为天线的相控阵元素。

*例如EngeePhased.CosineAntennaElement(余弦天线元素)。

NumElements — 网格元素数
5(默认)` | 大于 1 的整数

Details

以大于 1 的整数指定的网格元素数。

*举例说明`4`

半径 - 数组半径
0.5(默认) |`正标量

Details

数组的半径,以正标量形式给出。

测量单位是米。

*例如`2.5`

*数组法线 晶格法线方向
z (default) | x | y

Details

指定为 xyz 方向之一的晶格法线方向。

UCA 的元素位于与阵列法线方向正交的平面上。元素高度矢量位于同一平面内,并从原点向外辐射。

ArrayNormal 属性值 元素位置

x

数组的元素位于 yz 平面内。构成元素平面的一对正交向量位于 yz 平面内,并从数组中心向外指向。

y

阵列的元素位于 zx 平面内。构成元素平面的一对正交矢量位于 zx 平面内,并从数组中心向外指向。

z

数组的元素位于 xy 平面内。构成元素平面的一对正交向量位于 xy 平面内,并从数组中心向外指向。

*例如`x`

锥度 - 元素的锥度
1(默认)` | 复数标量 | 行数为 1 乘 N 的复数向量 | 列数为 N 乘 1 的复数向量.

Details

以复数标量、行 1 乘 N 的向量或列 N 乘 1 的向量形式给出的元素收缩或加权。

数值 N 是数组的元素个数。锥度也称为权重,应用于天线元件阵列的每个元件,并改变接收数据的振幅和相位。

如果 Taper 是标量,则所有元素都将使用相同的锥度值。

如果 Taper 是矢量,则每个锥度值都应用于天线元件的相应元件。

*例如`[1 2 3 2 1]`

方法

所有系统对象通用

step!: 启动系统对象的运行算法 release!: 允许更改系统对象属性的值 reset!: 重置系统对象的内部状态

可选项

*算法。

一个 UCA 由_N_个相同的传感器元件组成,这些元件均匀分布在一个半径为_R_的圆上。该圆位于本地坐标系的*xy*平面内,该坐标系的原点位于圆的中心。

元件的位置是相对于阵列的局部坐标系确定的。

圆形阵列位于坐标系的 xy 平面内。UCA 平面的法线沿着正 z 轴。各元素的方向使其主响应方向(法线)在 xy 平面上径向向外。

so uca

如果阵元数目为奇数,则中间的阵元位于 x 轴上。

如果元素个数为偶数,则中间两个元素的中点位于 x 轴上。

对于_N_个元素的阵列, 元素位置的方位角定义如下:

其中

方位角定义为 xy 平面上 x 轴与 y 轴的夹角。

仰角定义为 xy 平面到 z 轴的夹角。任意两个相邻元素之间的角距离为 360/H 度。方位角的值以度为单位。阵列中所有元素的仰角均为零。

参考文献

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

  2. Van Trees, H. "Optimum Array Processing"。New York: Wiley-Interscience, 2002, pp.