Документация Engee

lenspl

Расчет потерь, вызванных тропосферным эффектом фокусировки.

Библиотека

EngeePhased

Синтаксис

Вызов функции

  • L = lenspl(R,platformHeight,el) — вычисляет односторонние потери из-за тропосферного эффекта фокусировки, используя стандартную атмосферную модель Международного союза электросвязи (МСЭ), известную как средняя годовая глобальная эталонная атмосфера (Mean Annual Global Reference Atmosphere, MAGRA), которая аппроксимирует стандартную атмосферу США 1976 года с незначительной относительной погрешностью. Изменение коэффициента преломления в зависимости от высоты приводит к тому, что атмосфера действует как линза, потери которой не зависят от частоты. Лучи, исходящие из антенны, преломляются в тропосфере, и энергия, излучаемая в пределах некоторого углового диапазона, распределяется по несколько большему угловому сектору, тем самым уменьшая плотность энергии по сравнению с распространением в вакууме.

  • L = lenspl(___,Name=Value) — задает параметры с помощью одного или нескольких аргументов типа «имя-значение» в дополнение к входным аргументам предыдущего варианта синтаксиса.

Аргументы

Входные аргументы

# platformHeight — высота радиолокационной установки
скаляр

Details

Высота радиолокационной установки над средним уровнем моря в метрах, заданная как скаляр от 0 до 100 км. Значения, выходящие за пределы заданного диапазона, приводят к выводу NaN.

Типы данных

Float32, Float64

# el — угол возвышения
скаляр | вектор

Details

Угол возвышения траектории распространения в градусах, заданный как скаляр или вещественный вектор длины .

Типы данных

Float32, Float64

# R — наклонная дальность
скаляр | вектор

Details

Наклонная дальность в метрах, заданная как положительный скаляр или вещественный вектор длины .

Типы данных

Float32, Float64

Входные аргументы «имя-значение»

Укажите необязательные пары аргументов в формате Name = Value, где Name — имя аргумента, а Value — соответствующее значение. Аргументы типа «имя-значение» должны располагаться после других аргументов, но порядок пар не имеет значения.

# WaterVaporDensity — стандартная абсолютная влажность на уровне земли
7.5 (по умолчанию) | скаляр

Details

Стандартная абсолютная влажность на уровне земли в г/м3, заданная как положительный скаляр. Применимо только для стандартной модели по умолчанию (MAGRA).

Типы данных

Float32, Float64

# ScaleHeight — высота над уровнем моря
2.0e3 (по умолчанию) | скаляр

Details

Высота над средним уровнем моря в метрах, заданная как положительный скаляр. Применимо только для стандартной модели по умолчанию (MAGRA). В условиях сухой атмосферы установите для этого аргумента значение 6.0e3 м.

Типы данных

Float32, Float64

# LatitudeModel — эталонная модель широты
"Standard" (по умолчанию) | "Low" | "Mid" | "High"

Details

Эталонная модель широты, заданная как одно из следующих значений:

  • "Standard" — модель представляет собой стандартную глобальную атмосферу (MAGRA), характеризующуюся среднегодовыми значениями температуры и давления по всему земному шару.

  • "Low" — модель предназначена для низких широт менее 22 градусов, где сезонные колебания незначительны.

  • "Mid" — модель предназначена для средних широт от 22 до 45 градусов с сезонными профилями для значений "Summer" и "Winter", задаваемых с помощью аргумента Season.

  • "High" — модель предназначена для высоких широт более 45 градусов с сезонными профилями для значений "Summer" и "Winter", задаваемых с помощью аргумента Season.

# Season — сезонный профиль
"Summer" (по умолчанию) | "Winter"

Details

Сезонный профиль для моделей широты "Mid" и "High", заданный как "Summer" или "Winter". Другие модели широты игнорируют этот аргумент.

# AtmosphereMeasurements — пользовательские измерения атмосферы
матрица

Details

Пользовательские измерения атмосферы для расчета показателя преломления, заданные как матрица размером на , где — количество измерений высоты. Значение должно быть больше или равно 2. Первый столбец матрицы — это температура атмосферы в кельвинах, второй столбец — атмосферное давление в гПа, третий столбец — абсолютная влажность в г/м3, а четвертый столбец — высота измерений над средним уровнем моря в метрах. При использовании пользовательской модели все остальные аргументы типа «имя-значение» игнорируются, и выходной показатель преломления применяется к входной высоте.

Модель, используемая функцией lenspl, основана на предположениях геометрической оптики, поэтому волноводное распространение и субрефракция не должны присутствовать в предоставленных измерениях. Если предоставлены измерения атмосферы, демонстрирующие волноводное распространение и субрефракцию, эта функция выдаст ошибку.
Типы данных

Float32, Float64

Выходные аргументы

# L — потери линзы
скаляр | вектор

Details

Односторонние потери линзы в дБ, возвращаемые в виде скаляра или вещественного вектора длины .

Примеры

График кривой двусторонних потерь линзы

Details

Рассчитаем кривую двусторонних потерь линзы для радиолокационной установки на уровне моря при угле возвышения 0.03 градуса на наклонной дальности от 100 до 5000 км.

import EngeePhased.Functions: lenspl

h = 0.0                   # m
el = 0.03                 # deg
R = (100:5000) .* 1e3     # m
L = 2 * lenspl(R, h, el)  # Factor of 2 for two-way propagation

Построим график зависимости потерь в линзе от наклонной дальности.

plot(R .* 1e-3, L, xlabel = "Range (km)",
                   ylabel = "Loss (dB)",
                   title = "Two-Way Lens Loss")

lenspl