Документация Engee

EngeePhased.ReplicatedSubarray

Фазированная антенная решетка, сформированная из копий антенных подрешеток.

Библиотека

EngeePhased

Описание

Системный объект EngeePhased.ReplicatedSubarray представляет собой фазированную антенную решетку, содержащую копии антенных подрешеток. Антенные подрешетки создаются путем копирования одной заданной антенной решетки.

Чтобы создать и использовать антенную решетку, сформированную из копий антенных подрешеток, выполните следующие действия:

  1. Создайте объект EngeePhased.ReplicatedSubarray 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

  • array = EngeePhased.ReplicatedSubarray() — создает антенную решетку, сформированную из копий антенных подрешеток, со значениями свойств по умолчанию.

  • array = EngeePhased.ReplicatedSubarray(Name=Value) — создает антенную решетку, сформированную из копий антенных подрешеток, 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.

Использование

  • RESP = array(FREQ,ANG,V) — возвращает диаграмму направленности RESP антенных подрешеток на рабочих частотах FREQ в направлениях ANG. Фазовый центр каждой антенной подрешетки находится в его геометрическом центре. V — скорость распространения. Элементы в каждой антенной подрешетке подключены к фазовому центру подрешетки по схеме с выравниванием длин линий передачи.

  • RESP = array(FREQ,ANG,V,STEERANGLE) — использует значение входного аргумента STEERANGLE в качестве направления поворота антенной подрешетки. Этот синтаксис доступен, если для свойства SubarraySteering установлено значение "Phase" или "Time".

  • RESP = array(FREQ,ANG,V,WS) — использует значение входного аргумента WS в качестве весовых коэффициентов элементов антенной подрешетки. Этот синтаксис доступен, если для свойства SubarraySteering установлено значение "Custom".

Аргументы

Входные аргументы

FREQ — рабочие частоты антенной решетки
вектор-строка длиной L

Details

Рабочие частоты антенной решетки, заданные в виде 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 .

Единицы измерения — градусы.

Типы данных

Float64

V — скорость распространения сигнала
положительный скаляр

Details

Скорость распространения сигнала, заданная в виде положительного скаляра.

Единицы измерения — м/с.

Типы данных

Float64

STEERANG — угол поворота антенной подрешетки
вещественный вектор 2 на 1

Details

Угол поворота антенной подрешетки, заданный в виде вектора-столбца длиной . Вектор имеет вид [azimuthAngle;elevationAngle]. Азимутальный угол должен находиться в диапазоне от &minus180° до 180° включительно. Угол места должен быть от −90° до 90° включительно.

Единицы измерения — градусы.

Зависимости

Чтобы использовать этот аргумент, установите для свойства SubarraySteering значение "Phase" или "Time".

Типы данных

Float64

WS — весовые коэффициенты элементов антенной подрешетки
комплексная матрица NSE на N

Details

Весовые коэффициенты элементов антенной подрешетки, заданные в виде комплексной матрицы на , где — количество элементов в антенной подрешетке, а — количество антенных подрешеток.

Зависимости

Чтобы использовать этот аргумент, установите для свойства SubarraySteering значение "Custom".

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

да

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

# Subarray — антенная подрешетка для копирования
ULA (по умолчанию) | системный объект антенной решетки

Details

Антенная подрешетка для копирования, заданная в виде системного объекта одного из следующих типов:

# Layout — расположение антенных подрешеток
"Rectangular" (по умолчанию) | системный объект антенной решетки

Details

Расположение реплицированных антенных подрешеток, заданное как "Rectangular" или "Custom".

# GridSize — размер прямоугольной сетки
[1 2] (по умолчанию) | положительное целое число | вектор положительных целых чисел 1 на 2

Details

Размер прямоугольной сетки, заданный в целого положительного числа или вектора-строки из двух целых положительных числа.

Если для свойства GridSize установлено значение скаляра, то антенная решетка имеет одинаковое количество антенных подрешеток в каждой строке и каждом столбце.

Если для свойства GridSize установлено значение вектора, то он имеет вид [NumberOfRows, NumberOfColumns]. Элемент NumberOfRows это количество антенных подрешеток вдоль каждого столбца. Элемент NumberOfColumns это количество антенных подрешеток в каждой строке. Строка располагается вдоль локальной оси , а столбец — вдоль локальной оси .

На данном рисунке показано, как копируется антенная подрешетка URA размером на , если для GridSize задано значение [1,2].

mvdr beamformer 2

Зависимости

Чтобы использовать это свойство, установите для свойства Layout значение "Rectangular".

# GridSpacing — расстояние между прямоугольными сетками
"Auto" (по умолчанию) | положительный скаляр | положительный вещественный вектор 1 на 2

Details

Расстояние между прямоугольными сетками антенных подрешеток, заданное в виде положительного вещественного скаляра, вектора на или "Auto".

Единицы расстояния между сетками — м.

Если для свойства GridSpacing установлен скаляр, расстояние между строками и столбцами одинаково.

Если для свойства GridSpacing установлен вектор на , то он имеет вид [SpacingBetweenRows, SpacingBetweenColumn]. Элемент SpacingBetweenRows задает расстояние между строками вдоль столбца. Элемент SpacingBetweenColumn задает расстояние между столбцами в строке.

Если для свойства GridSpacing установлено значение "Auto", при копировании сохраняется расстояние между элементами как в строке, так и в столбце. Это значение доступно, только если в качестве антенной подрешетки используется объект EngeePhased.ULA или EngeePhased.URA.

Зависимости

Чтобы использовать это свойство, установите для свойства Layout значение "Rectangular".

# SubarrayPosition — позиции антенных подрешеток в пользовательской сетке
[0 0; -0.5 0.5; 0 0] (по умолчанию) | матрица 3 на N

Details

Позиции антенных подрешеток в пользовательской сетке, заданные в виде матрицы на , где — количество антенных подрешеток в антенной решетке. Каждый столбец матрицы представляет собой положение одной антенной подрешетки в локальной системе координат антенной решетки в форме [x; y; z].

Единицы измерения — м.

Зависимости

Чтобы использовать это свойство, установите для свойства Layout значение "Custom".

# SubarrayNormal — направления нормалей антенных подрешеток в пользовательской сетке
[0 0; 0 0] (по умолчанию) | матрица 2 на N

Details

Направления нормалей антенных подрешеток в антенной решетке, заданные в виде матрицы на , где — количество антенных подрешеток в антенной решетке. Каждый столбец матрицы задает направление нормали соответствующей антенной подрешетки в виде [azimuth; elevation]. Каждый угол задается в градусах и определяется в локальной системе координат.

Свойства SubarrayPosition и SubarrayNormal можно использовать для задания любого расположения, в котором пары антенных подрешеток различаются определенными преобразованиями. Эти преобразования могут включать в себя перемещение, поворот по азимуту и поворот по углу места. Однако нельзя использовать преобразования, требующие поворота относительно нормали.

Зависимости

Чтобы использовать это свойство, установите для свойства Layout значение "Custom".

# SubarraySteering — метод управления антенной подрешеткой
"None" (по умолчанию) | "Phase" | "Time" | "Custom"

Details

Метод управления антенной подрешеткой, задается в виде "None", "Phase", "Time" или "Custom".

Если для свойства SubarraySteering установлено значение "Phase", для управления антенной подрешеткой используется фазовый сдвиг. Используйте аргумент STEERANG объекта для определения направления поворота.

Если для свойства SubarraySteering установлено значение "Time", управление антенной подрешеткой осуществляется с помощью временных задержек. Используйте аргумент STEERANG объекта для определения направления поворота.

Если для свойства SubarraySteering установлено значение "Custom", антенные подрешетки управляются путем установки независимых весовых коэффициентов для всех элементов в каждой антенной подрешетке. Используйте аргумент WS объекта для определения весовых коэффициентов для всех антенных подрешеток.

# PhaseShifterFrequency — частота фазовращателя антенной подрешетки
3.0e8 (по умолчанию) | положительный скаляр

Details

Частота фазовращателя антенной подрешетки, задается в виде положительного скаляра. Фазовращатели выполняют управление антенной подрешеткой.

Единицы измерения — Гц.

Зависимости

Чтобы использовать это свойство, установите для свойства SubarraySteering значение "Phase".

NumPhaseShifterBits — разрядность квантования фазовращателя
0 (по умолчанию) | целое неотрицательное число

Details

Количество битов, используемых для квантования компонента фазового сдвига весовых коэффициентов вектора формирования луча или вектора управления, заданное как целое неотрицательное число. Нулевое значение означает, что квантование не выполняется.

Методы

Общие для всех системных объектов

step!

Запуск алгоритма работы системного объекта

release!

Разрешение изменения значения свойства системного объекта

reset!

Сброс внутренних состояний системного объекта

Литература

  1. Mailloux, Robert J. Electronically Scanned Arrays. San Rafael, CA: Morgan & Claypool Publishers, 2007.

  2. Mailloux, Robert J. Phased Array Antenna Handbook, 2nd Ed. Norwood, MA: Artech House, 2005.