Документация Engee

EngeePhased.URA

Равномерная прямоугольная фазированная антенная решетка (URA).

Библиотека

EngeePhased

Описание

Системный объект EngeePhased.URA моделирует равномерную прямоугольную антенную решетку (uniform rectangular array, URA).

Чтобы создать и использовать URA, выполните следующие действия:

  1. Создайте объект EngeePhased.URA и установите его свойства.

  2. 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

  • ura = EngeePhased.URA() — создает URA со значениями свойств по умолчанию. . Элементы URA расположены в плоскости в виде прямоугольной решетки. Максимум диаграммы направленности антенной решетки направлен вдоль положительной оси .

  • ura = EngeePhased.URA(Name=Value) — создает URA с заданными свойствами в виде пары Name=Value, где Name — имя свойства, а Value — соответствующее значение. Можно указать несколько пар «имя-значение», порядок пар не имеет значения. Неуказанные свойства сохраняют свои значения по умолчанию.

    Пример:

    ura = EngeePhased.URA(Taper=[2 0.2 1])

Использование

  • RESP = ura(FREQ,ANG) — возвращает диаграмму направленности RESP элементов антенной решетки на рабочих частотах FREQ в направлениях ANG.

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

Float64

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

Float64

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.

# Size — размерность URA
[2 2] (по умолчанию) | положительный скаляр | вектор положительных значений 1 на 2

Details

Размерность URA, заданная в виде вектора целых чисел на или одного целого числа.

  • Если Size — вектор на , то он имеет вид [NumberOfRows, NumberOfColumns].

  • Если Size — скаляр, то URA имеет одинаковое количество элементов в каждой строке и каждом столбце. Для URA элементы антенной решетки индексируются сверху вниз по столбцу и далее по следующим столбцам слева направо.

На рисунке показан системный объект ura = EngeePhased.URA(Size=[3 2]), то есть URA имеет три строки и два столбца.

so ura

# ElementSpacing — расстояние между элементами
[0.5 0.5] (по умолчанию) | положительный скаляр | вектор положительных значений 1 на 2

Details

Расстояние между элементами, заданное в виде положительного скаляра или вектора положительных значений на .

  • Если ElementSpacing — вектор на , он имеет вид [SpacingBetweenRows,SpacingBetweenColumns].

  • Если ElementSpacing — скаляр, то расстояния между строками и столбцами равны.

Единицы измерения — м.

# Lattice — тип решетки
"Rectangular" (по умолчанию) | "Triangular"

Details

Тип решетки элемента:

  • Если для параметра Lattice установлено значение "Rectangular", все элементы URA выравниваются как в направлении строк, так и в направлении столбцов.

  • Если для параметра Lattice установлено значение "Triangular", элементы в четных строках смещаются в сторону положительного направления оси строки. Смещение составляет половину расстояния между элементами в строке.

# ArrayNormal — направление нормали антенной решетки
"x" (по умолчанию) | "y" | "z"

Details

Направление нормали решетки, заданное как одно из направлений "x", "y" или "z".

Элементы URA лежат в плоскости, ортогональной направлению нормали UCA. Векторы направлений максимума диаграммы направленности лежат в одной плоскости и направлены радиально от начала координат.

"x" Элементы прямоугольной антенной решетки лежат в -плоскости. Все векторы нормали элементов направлены вдоль оси . Это значение используется по умолчанию.

"y"

Элементы прямоугольной антенной решетки лежат в плоскости . Векторы нормали всех элементов направлены вдоль оси .

"z"

Элементы прямоугольной антенной решетки 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.

Методы

Общие для всех системных объектов

step!

Запуск алгоритма работы системного объекта
release!

Разрешение изменение значения свойства системного объекта
reset!

Сброс внутренних состояний системного объекта

Литература

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

  2. Brookner, E., ed. Practical Phased Array Antenna Systems. Boston: Artech House, 1991.

  3. Mailloux, R. J. Phased Array Theory and Technology, Proceedings of the IEEE, Vol., 70, Number 3s, pp. 246—291.

  4. Mott, H. Antennas for Radar and Communications, A Polarimetric Approach. New York: John Wiley & Sons, 1992.

  5. Van Trees, H. Optimum Array Processing. New York: Wiley-Interscience, 2002.