patternAzimuth

Построение графиков коэффициентов направленного действия (КНД) и диаграмм направленности по азимуту.

Библиотека

EngeePhased

Синтаксис

Вызов функции

patternAzimuth(element,FREQ) — строит график двухмерной азимутальной диаграммы направленности (в дБи) элемента, заданного в element, при нулевом угле места. Рабочая частота задается в FREQ.

patternAzimuth(element,FREQ,EL) — строит график двухмерной азимутальной диаграммы направленности (в дБи) элемента, заданного в element, при заданных углах места EL.

patternAzimuth(element,FREQ,EL,Name=Value) — строит диаграмму направленности элемента с дополнительными параметрами, заданными одним или несколькими аргументами типа «имя-значение».

PAT = patternAzimuth(___,out=:data) — возвращает диаграмму направленности элемента в PAT — матрицу, значения которой соответствуют диаграмме направленности в точках, заданных аргументами Azimuth и EL.

Аргументы

Входные аргументы

# element — элемент антенны
системный объект

Details

Элемент антенны, заданный как системный объект из библиотеки EngeePhased.

# FREQ — частота для вычисления КНД и диаграммы направленности
положительный скаляр

Details

Частота для вычисления КНД и диаграммы направленности, заданная как положительный скаляр. Единицы измерения — Гц.

Для элемента антенны и микрофона значение FREQ должно лежать в диапазоне значений, указанных в свойстве FrequencyRange или FrequencyVector соответствующего элемента. В противном случае элемент не дает никакого отклика, а КНД возвращается как −Inf. Большинство элементов используют свойство FrequencyRange, за исключением EngeePhased.CustomAntennaElement и EngeePhased.CustomMicrophoneElement, которые используют свойство FrequencyVector.
Для антенной решетки значение FREQ должно лежать в пределах частотного диапазона элементов, составляющих решетку. В противном случае антенная решетка не дает никакого отклика, а КНД возвращается как −Inf.

Типы данных

Float64

# EL — углы места
вещественный вектор длиной N

Details

Углы места для вычисления КНД и диаграммы направленности, заданные как вектор из вещественных значений, где — это количество требуемых направлений. Единицы измерения углов — градусы. Углы места должны лежать в диапазоне от −90° до 90°.

Угол места — это угол между вектором направления и плоскостью . Угол места положителен, если измеряется по направлению к оси .

Типы данных

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.

# Type — отображаемый тип диаграммы направленности
"directivity" (по умолчанию) | "efield" | "power" | "powerdb"

Details

Отображаемый тип диаграммы направленности, заданный одним из следующих значений:

"directivity" — КНД, измеряемый в дБи;
"efield" — диаграмма направленности датчика или антенной решетки; для микрофонов отображается диаграмма направленности скалярного звукового поля;
"power" — диаграмма направленности мощности датчика или антенной решетки, определяемая как квадрат диаграммы направленности;
"powerdb" — диаграмма направленности мощности, преобразованная в дБ.

Типы данных

String

# Azimuth — азимутальные углы
[−180, 180] | вещественный вектор длиной P

Details

Азимутальные углы, заданные как вектор из вещественных значений. Азимутальные углы определяют, где рассчитывается диаграмма направленности.

Типы данных

Float64

# out — тип выходных данных
:plot (по умолчанию) | :data

Details

Тип выходных данных:

:plot — функция возвращает график;
:data — функция возвращает данные.

Выходные аргументы

# PAT — коэффициенты направленного действия или диаграмма направленности
матрица P на N вещественных значений

Details

Коэффициенты направленного действия или диаграмма направленности элемента, возвращаемые в виде матрицы вещественных значений размером на , где — это количество значений азимутальных углов, определяемое аргументом Azimuth, а — это количество значений углов места, определяемое аргументом EL.

Примеры

Построение диаграммы направленности косинусной антенны

Details

Зададим основные параметры антенных элементов. В качестве элемента выберем косинусную антенну. Построим азимутальную диаграмму направленности.

using EngeePhased

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

element = EngeePhased.CosineAntennaElement(FrequencyRange = freq_rng)

patternAzimuth(element,fc)

patternazimuth 1

Дополнительно

Коэффициент направленного действия

Details

Коэффициент направленного действия (КНД) характеризует, насколько направленным является излучение сенсорного элемента или решетки сенсорных элементов.

Более высокий КНД желателен, когда нужно передать больше излучения в определенном направлении. КНД — это отношение интенсивности излучения, передаваемого в определенном направлении, к интенсивности излучения, передаваемого изотропным излучателем с той же общей передаваемой мощностью:

где

— интенсивность излучения передатчика в направлении ;
— полная мощность, передаваемая изотропным излучателем.

Для приемного элемента или антенной решетки КНД характеризует чувствительность к излучению, приходящему с определенного направления. Принцип взаимности показывает, что КНД элемента или антенной решетки при приеме равен коэффициенту направленности того же элемента или антенной решетки при передаче. В децибелах КНД обозначается как dBi.

Азимутальные углы и углы места

Details

Азимутальный угол вектора — это угол между осью и его ортогональной проекцией на плоскость . Угол положителен при повороте от оси к оси . Азимутальные углы лежат в диапазоне от −180° до 180° включительно. Угол места — это угол между вектором и его ортогональной проекцией на плоскость . Угол положителен, если он направлен к положительной оси от плоскости . Углы места лежат в диапазоне от −90° до 90° включительно.

pattern