EngeePhased.UCA
Равномерная круговая фазированная антенная решетка (UCA).
| Библиотека |
|
Описание
Системный объект EngeePhased.UCA моделирует равномерную круговую решетку (uniform circular array, UCA). UCA формируется из идентичных элементов антенного элемента, равномерно расположенных по окружности.
Чтобы создать и использовать UCA, выполните следующие действия:
-
Создайте объект EngeePhased.UCA и установите его свойства.
-
Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.
Чтобы узнать подробнее о том, как работать с системными объектами, см. Системные объекты Engee.
Синтаксис
Создание
-
uca = EngeePhased.UCA()— создает UCA со значениями свойств по умолчанию. Объект моделирует UCA, состоящую из пяти одинаковых изотропных антенных элементов EngeePhased.IsotropicAntennaElement, равномерно распределенных по окружности радиусом0.5м. -
uca = EngeePhased.UCA(Name=Value)— создает UCA с заданными свойствами в виде парыName=Value, гдеName— имя свойства, аValue— соответствующее значение. Можно указать несколько пар «имя-значение», порядок пар не имеет значения. Неуказанные свойства сохраняют свои значения по умолчанию.Пример:
uca = EngeePhased.UCA(NumElements=3, Radius=7.5)
Аргументы
Входные аргументы
FREQ —
рабочие частоты антенной решетки
скаляр | вектор-строка длиной L
Details
Рабочие частоты антенной решетки, заданные в виде вещественного положительного скаляра или вещественного вектора-строки длиной , содержащего положительные числа. Типичные значения находятся в диапазоне, заданном свойствами элемента FrequencyRange или FrequencyVector в зависимости от типа элемента в антенной решетке. Элемент имеет нулевую диаграмму направленности на частотах вне этого диапазона.
Единицы измерения — Гц.
| Типы данных |
|
ANG —
азимутальный угол и угол места диаграммы направленности
вектор-строка длиной M | матрица 2 на M
Details
Направления диаграммы направленности, заданные в виде вещественного вектора-строки длиной или вещественной матрицы на .
Если ANG — матрица, то каждый столбец задает направление в виде [azimuth; elevation]. Азимутальный угол должен находиться в диапазоне от −180° до 180° включительно. Угол места должен находиться в диапазоне от −180° до 180° включительно.
Если ANG — вектор-строка, каждый элемент задает азимутальный угол направления. В этом случае соответствующий угол места принимается равным 0°.
Единицы измерения — градусы.
| Типы данных |
|
Выходные аргументы
RESP —
диаграмма направленности антенной решетки
комплексный массив N на M на L
Details
Диаграмма направленности антенной решетки, возвращаемая в виде комплексного массива размером на на , где — количество элементов в антенной решетке, — количество углов, заданных в ANG, — количество частот, заданных в FREQ.
Свойства
#
Element —
элемент антенной решетки
IsotropicAntennaElement (по умолчанию) | системный объект элемента антенной решетки
Details
Элемент антенной решетки, заданный в виде системного объекта антенны, микрофона или преобразователя.
По умолчанию используется EngeePhased.IsotropicAntennaElement.
#
NumElements —
количество элементов решетки
5 (по умолчанию) | целое число больше единицы
Details
Количество элементов решетки, заданное как целое число, большее единицы.
#
Radius —
радиус антенной решетки
0.5 (по умолчанию) | положительный скаляр
Details
Радиус решетки, заданный в виде положительного скаляра.
Единицы измерения — м.
#
ArrayNormal —
направление нормали решетки
"z" (по умолчанию) | "x" | "y"
Details
Направление нормали решетки, заданное как одно из направлений "x", "y" или "z".
Элементы UCA лежат в плоскости, ортогональной направлению нормали UCA. Векторы направлений максимума диаграммы направленности лежат в одной плоскости и направлены радиально от начала координат.
"x" |
Элементы UCA лежат в -плоскости. Все векторы нормали элементов направлены вдоль оси . Это значение используется по умолчанию. |
|---|---|
|
Элементы UCA лежат в плоскости . Векторы нормали всех элементов направлены вдоль оси . |
|
Элементы UCA лежат на плоскости . Векторы нормали всех элементов направлены вдоль оси . |
#
Taper —
комплексные весовые коэффициенты при амплитудном взвешивании
1 (по умолчанию) | комплексный скаляр | комплексный вектор-строка 1 на N | комплексный вектор-столбец N на 1
Details
Комплексные весовые коэффициенты для элементов антенной решетки, заданные в виде комплексного скаляра, комплексного вектора-строки на или комплексного вектора-столбца на , где представляет собой количество элементов антенной решетки. Весовые коэффициенты применяются к каждому антенному элементу антенной решетки и изменяют амплитуду и фазу принимаемых данных.
-
Если Taper — скаляр, ко всем элементам антенной решетки применяется одно и то же значение коэффициента.
-
Если Taper — вектор, к каждому элементу антенной решетки применяется собственное значение коэффициента.
Дополнительно
Алгоритмы
Details
UCA формируется из одинаковых элементов, равномерно расположенных по окружности радиуса . Окружность лежит в плоскости локальной системы координат, начало которой лежит в центре окружности.
Положения элементов определяются относительно локальной системы координат массива.
Нормаль к плоскости UCA лежит вдоль положительной оси . Элементы ориентированы так, что максимум диаграммы направленности был направлен радиально наружу в плоскости .
Если количество элементов UCA нечетное, средний элемент лежит на оси .
Если количество элементов UCA четное, точка, расположенная посередине между двумя средними элементами, находится на оси .
Для UCA из элементов азимутальный угол положения элемента определяется следующим образом:
где .
Азимутальный угол — это угол между осью и его ортогональной проекцией на плоскость .
Угол места — это угол между вектором и его ортогональной проекцией на плоскость . Угловое расстояние между любыми двумя соседними элементами составляет градусов. Значения азимутальных углов указаны в градусах. Углы места для всех элементов UCA равны нулю.