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模式

绘制天线阵列的方向系数(CND)和方向图。

库::`[医]工程师`

语法

函数调用

  • 模式(<参数:数组>>,<参数:FREQ>>) -绘制天线阵列的三维辐射图(以dBi为单位) <参数:数组>>. 工作频率设置在 [参数:FREQ]. 您可以使用此功能显示支持极化的天线阵列的方向图。

  • 模式(<参数:数组>>,<参数:FREQ>>,<参数:AZ>>) -在指定的方位角建立天线阵列的方向图 [参数:AZ].

  • 模式(<参数:数组>>,<参数:FREQ>>,<参数:AZ>>,<参数:EL>>) -在指定的方位角建立天线阵列的方向图 [参数:AZ] 和地方的角落 [参数:EL].

  • 模式(_,Name=Value) -使用由该类型的一个或多个参数指定的附加参数构建天线阵列的辐射方向图 «名称-值».

争论

输入参数

# 阵列 — 相控阵天线

+ 系统对象

Details

从库中设置为系统对象的相控阵天线 英语.

# FREQ — 计算CND和辐射模式的频率

+ 正标量 | 向量-l个实数值的第1行

Details

用于计算CND和辐射图的频率,指定为正标量或字符串向量 上 真正的价值。 频率测量单位为Hz。

*用于天线和麦克风元件 弗雷克 必须在相应元素的*FrequencyRange*或*FrequencyVector*属性中指定的值范围内。 否则,该元素不给出任何响应,并且CND返回为 -Inf. 大多数元素使用*FrequencyRange*属性,但 *EngeePhased.CustomAntennaElement*及 *工程师。自定义营养元素*使用*FrequencyVector*属性。

*用于天线阵元 弗雷克 它必须位于组成网格的元素的频率范围内。 否则,天线阵列不给出任何响应,并且CND返回为 -Inf.

数据类型

漂浮64</无翻译>

# AZ — 方位角

+ [−180, 180] | 长度为N的实向量

Details

用于计算CND和辐射模式的方位角,设置为从 真正的价值,在哪里 -这是方位角的数量。 角度的测量单位是度。 方位角应在 −180°至 180°.

方位角是轴之间的角度 和方向矢量到平面上的投影 . 当从轴测量 轴的方向上 这个角度是正的。

数据类型

漂浮64</无翻译>

# 埃尔 — 地方的角落

+ [−90, 90] | 长度为M的实数向量

Details

计算CND和辐射图的位置的角度,以从 真正的价值,在哪里 —这是所需方向的数量。 角度的测量单位是度。 座椅的角度应在 −90°至 90°.

一个地方的角度是方向矢量与平面之间的角度。 . 如果在轴的方向上测量,座椅的角度是正的 .

数据类型

漂浮64</无翻译>

输入参数 «名称-值»

指定格式中的可选参数对 名称=值,在哪里 姓名 -参数的名称,以及 价值 -适当的值。 类型参数 «名称-值» 它们应该放在其他参数之后,但对的顺序无关紧要。

例子: 模式(ULA_Array,fc,CoordinateSystem="polar") 在极坐标系中构建辐射图案。

# 协调系统 — 坐标系统

+ "极地" (默认情况下)| "矩形"

Details

用于构造方向图的坐标系,定义为 "极地" 或 "矩形". 如果 协调系统 这很重要 "极地" 或 "矩形",争论 [参数:AZ] 和 [参数:EL] 分别设置方位角和仰角。 价值 [参数:AZ] 必须在 −180°至 180°. 价值 [参数:EL] 必须在 −90°至 90°.

数据类型

字符串</无翻译>

# 类型 — 显示的辐射图案的类型

+ "方向性" (默认情况下)| "埃菲尔德" | "权力" | "powerdb"

Details

显示的辐射图案类型,设置为以下值之一:

  • "方向性" -CND,以dBi测量。

  • "埃菲尔德" -传感器或天线阵列的辐射方向图。 标量声场的方向图案被显示用于麦克风。

  • "权力" -传感器或天线阵列的功率的辐射方向图,定义为辐射方向图的平方。

  • "powerdb" -功率方向图,转换为dB。

数据类型

字符串</无翻译>

# 方向 — 天线阵列的方位

+ [0,0,0] (默认情况下)| 实数值的3乘1列向量

Details

天线阵列方位,设为列向量 上 真实值,包含三个旋转角度。 这三个角度定义了相对于轴的正交旋转。 , 和 的局部坐标系。 要创建完整的方向矩阵,将按以下顺序应用正交旋转:

  1. 相对于正轴的旋转 在拐角处 .

  2. 相对于正轴的旋转 在拐角处 .

  3. 相对于正轴的旋转 在拐角处 .

正角由右手法则决定。 正角定义了沿轴正方向看时的逆时针旋转,负角定义了顺时针旋转。 右手的规则定义如下:如果右手的拇指沿着轴的正方向定向,那么其他手指将在正旋转的方向上弯曲。

# 正常化 — 显示归一化辐射图案

+ 真的 (默认情况下)| 错误

Details

显示标准化辐射图的选项,设置为布尔值。 将此参数设置为 真的 以显示归一化的辐射图案。

依赖关系

如果为,则不能使用此参数 [参数:类型] 值设置 "方向性". 在这种情况下,辐射图案已经被归一化。

数据类型

布尔</无翻译>

# ShowLocalCoordinates — 显示局部坐标轴

+ 真的 (默认情况下)| 错误

Details

用于显示局部坐标轴的选项,设置为布尔值。

数据类型

布尔</无翻译>

# ShowColorbar — 显示颜色条

+ 真的 (默认)| 错误

Details

Colorbar显示选项,设置为布尔值。

数据类型

布尔</无翻译>

# 极化 — 极化类型

+ "合并" (默认情况下)| "H" | "V"

Details

由下列值之一指定的极化类型:

  • "合并" -水平和垂直极化相结合;

  • "H" -只显示水平极化;

  • "V" -只显示垂直极化。

依赖关系

若要使用此参数,请使用该参数 <参数:数组>> 支持极化的相控阵天线,然后设置为参数 [参数:类型] 意义 "埃菲尔德", "权力" 或 "powerdb".

数据类型

字符串</无翻译>

# 传播速度 — 信号传播速度

+ 1e9 (默认情况下)| 正标量

Details

信号的传播速度以m/s为单位,设为正标量。

数据类型

漂浮64</无翻译>

# 重量 — 天线阵列的权重系数

+ 1 (默认情况下)| N乘1个复数值的列向量 | N乘L个复数值的矩阵

Details

天线阵列的加权系数,设为列向量 上 复数值或矩阵 上 复数值,其中 -这是天线阵列中元素的数量,并且 —这是在指定的频率数 [参数:FREQ]. 加权因子被应用于天线阵列元件以创建方向图和/或使天线阵列方向图变窄。

尺寸 重量/尺寸 弗雷克 委任事宜

列向量 上 复数值。

标量或向量字符串 上 .

将权重应用于一个频率或所有频率 频率。

矩阵 上 复数值。

向量字符串 上 .

应用每个 列 重量 到适当的频率在 弗雷克.

使用复数加权因子来引导天线阵列在不同方向上的响应。 您可以使用系统对象创建权重。 工程师。N.舵手,舵手 或计算自己的权重系数。 通常,在库的任何函数或系统对象中使用权重之前 [医]工程师,如 工程师。散热器 或 工程师。收集者,应用Hermitian共轭。 但是,对于功能 方向性, 模式, patternAzimuth 和 模式转换 对于天线阵列的任何系统对象,使用没有耦合的控制向量。
数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复杂值::是

# 元素权重 — 天线子晶格元素的权重系数

+ 一个() (默认情况下)| nse矩阵由N

Details

应用于子晶格的每个元素的权重系数,作为矩阵给出 上 ,在哪里 是每个单独的子晶格中的元素的数量,并且 -子晶格的数量。 每列在 元素权重 定义相应子晶格中的元素的加权系数。

依赖关系

若要使用此参数,请设置属性 SubarraySteering碌录潞陆 天线阵值 "习惯".

数据类型

漂浮64</无翻译> 支持复杂值::是

# 出 — 输出数据的类型

+ :剧情 (默认)| :数据

Details

输出数据的类型:

  • :剧情 -函数返回一个图形;

  • :数据 -函数返回数据。

输出参数

# 帕特 — 天线阵列辐射方向图

+ 实数值的N乘M矩阵

Details

作为矩阵返回的天线阵列辐射方向图 上 真正的价值。 方向图是方位角和位置角的函数。 线条 帕特 对应于矢量中的方位角 [参数:AZ_ANG]. 列对应于向量中地点的角 [参数:EL_ANG].

# AZ_ANG — 方位角

+ 标量,标量 | 向量是n个实值的一行1

Details

用于构建方向模式的方位角,作为标量或字符串向量返回 上 与指定的维度相对应的实际值 [参数:AZ]. 列 [参数:PAT] 对应于 AZ_ANG.

角度的测量单位是度。

# EL_ANG — 地方的角落

+ 标量,标量 | 向量是M个实值的一行1

Details

用于构建辐射图的位置的角度,作为标量或矢量字符串返回 上 与指定的维度相对应的实际值 [参数:EL]. 线条 [参数:PAT] 对应于 EL_ANG.

角度的测量单位是度。

例子:

天线阵列辐射方向图的构建

Details

让我们设置天线元件的基本参数,并选择一个各向同性元件作为天线阵列的元件。 天线阵列的第一个最基本的几何形状是线性等距天线。 使用ULA系统对象设置此几何。

using EngeePhased

fc = 300e6 # частота излучения антенны
c = 3e8 # скорость распространения сигнала
lambda = c/fc # длина волны
freq_rng = [50e6 1000e6] # частотный диапазон антенны

element = EngeePhased.IsotropicAntennaElement(
    FrequencyRange = freq_rng,
    BackBaffled=false
)

ULA_Array = EngeePhased.ULA(
    Element = element, # элемент антенной решетки
    NumElements = 10, # количество элементов
    ElementSpacing = lambda/2, # расстояние между элементами
    ArrayAxis = "z", # ориентация антенны
    Taper = 1 # весовой коэффициент
)
ULA:
    Element=IsotropicAntennaElement:
    FrequencyRange=[5.0e7 1.0e9]
    BackBaffled=false
    UseThreads=true
    NumElements=10
    ElementSpacing=0.5
    ArrayAxis=z
    Taper=1
    UseThreads=true

让我们建立一个辐射模式。

pattern(ULA_Array,fc)

pattern 1

让我们考虑第二种类型的天线阵列几何形状-矩形。 与先前的几何形状不同,天线阵列具有二维结构。 让我们使用URA系统对象设置这样的几何并构建方向图。

URA_Array = EngeePhased.URA(
    # задание антенного элемента
    Element = element,
    Size=[5 5], # размер решетки
    ElementSpacing=[0.5 0.5], # расстояние между элементами
    ArrayNormal = "z",# ориентация антенны
    Taper=1 # весовой коэффициент
)

fig_ura = pattern(URA_Array,fc)

pattern 2

此外

方向作用系数

Details

定向系数(CND)表征传感器元件或传感器元件阵列的辐射的定向程度。

当需要在某个方向上传输更多辐射时,更高的CND是可取的。 KND是沿某个方向传输的辐射强度与具有相同总传输功率的各向同性辐射器传输的辐射强度之比。:

哪里

  • -发射器辐射方向的强度 ;

  • -各向同性散热器传输的全功率。

对于接收元件或天线阵列,CND表征了对来自某个方向的辐射的灵敏度。 互易原理表明,用于接收的元件或天线阵列的CND等于用于发送的相同元件或天线阵列的指向性系数。 以分贝为单位,CND记为_dBi_。

方位角和位置角

Details

矢量的方位角是与轴之间的角度 以及它在平面上的正交投影 . 远离轴线转动时角度为正 到轴 . 方位角范围从 −180°至 180°包容。 一个地方的角度是矢量与其在平面上的正交投影之间的角度。 . 如果角度朝向正轴,则角度为正。 从飞机上 . 地方的角度范围从 −90°至 90°包容。

pattern