Документация Engee

EngeePhased.UCA

Равномерная круговая антенная решетка.

Библиотека

EngeePhased

Описание

Системный объект EngeePhased.UCA моделирует равномерную круговую решетку (UCA). UCA формируется из идентичных элементов антенного элемента, равномерно расположенных по окружности.

Чтобы рассчитать отклик решетки для заданных направлений, выполните следующие действия:

  1. Определите и настройте равномерный круговой массив. См. Синтаксис.

  2. Вызовите метод step! для вычисления отклика в соответствии со свойствами EngeePhased.UCA.

Синтаксис

Создание

Вызов конструктора системного объекта возможен следующими способами:

  • object = EngeePhased.UCA — создает равномерную круговую решетку (UCA), состоящую из пяти одинаковых изотропных антенных элементов, EngeePhased.IsotropicAntennaElement со значениями свойств по умолчанию. Элементы равномерно распределены по окружности радиусом 0.5 м.

    Пример:

    sUCA = EngeePhased.UCA
  • object = EngeePhased(Name=Value) — создает равномерную круговую решетку (UCA) 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:

    sUCA = EngeePhased.UCA(NumElements=3, Radius=7.5)
  • object = EngeePhased(N,R) — создает равномерную круговую решетку (UCA) со значением N для свойства NumElements и значением R для свойства Radius. Этот синтаксис создает равномерную круговую решетку, состоящую из изотропных антенных элементов, EngeePhased.IsotropicAntennaElement.

    Пример:

    sUCA = EngeePhased.UCA(N,R)
  • object = EngeePhased(N,R,Name=Value) — создает равномерную круговую решетку (UCA) со значением N для свойства NumElements и значением R для свойства Radius, и другими указанными свойствами Name (имя), установленным на указанное Value (значение).

    Пример:

    sUCA = EngeePhased.UCA(N, R, ArrayNormal="x")

Свойства

Element — элемент фазированной антенной решетки
EngeePhased.AbstractAntennaElement

Details

Элемент антенной решетки.

Пример: EngeePhased.CosineAntennaElement

NumElements — количество элементов решетки
5 (по умолчанию) | целое число больше единицы

Details

Количество элементов решетки, заданное как целое число, большее единицы.

Пример: 4

Radius — радиус массива
0.5 (по умолчанию) | положительный скаляр

Details

Радиус решетки, заданный в виде положительного скаляра.

Единицы измерения – м.

Пример: 2.5

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 массива. Векторы высоты элементов лежат в той же плоскости и направлены радиально наружу от начала координат.

Значение свойства ArrayNormal Позиции элементов

x

Элементы массива лежат в yz-плоскости. Пара ортогональных векторов, образующих плоскость элемента, лежат в плоскости yz и направлены наружу от центра массива.

y

Элементы массива лежат в плоскости zx. Пара ортогональных векторов, образующих плоскость элемента, лежат в плоскости zx и направлены наружу от центра массива.

z

Элементы массива лежат на плоскости xy. Пара ортогональных векторов, образующих плоскость элемента, лежат в плоскости xy и направлены наружу от центра массива.

Пример: x

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 линейной 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 линейной 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.

Пример: [1 2 3 2 1]

Методы

Общие для всех системных объектов

step!

Запустить алгоритм работы системного объекта

release!

Разрешить изменение значения свойства системного объекта

reset!

Сброс внутренних состояний системного объекта

Дополнительно

Алгоритмы

UCA формируется из N одинаковых сенсорных элементов, равномерно расположенных по окружности радиуса R. Окружность лежит в xy-плоскости локальной системы координат, начало которой лежит в центре окружности.

Положения элементов определяются относительно локальной системы координат массива.

Круговой массив лежит в xy-плоскости системы координат. Нормаль к плоскости UCA лежит вдоль положительной оси z. Элементы ориентированы так, что их основные направления отклика (нормали) направлены радиально наружу в плоскости xy.

so uca

Если количество элементов массива нечетное, средний элемент лежит на оси x.

Если количество элементов четное, то средняя точка между двумя средними элементами лежит на оси x.

Для массива из N элементов азимутальный угол положения элемента определяется следующим образом:

где

Азимутальный угол определяется как угол в плоскости xy от оси x к оси y.

Угол возвышения определяется как угол от плоскости xy к оси z. Угловое расстояние между любыми двумя соседними элементами составляет 360/Н градусов. Значения азимутальных углов указаны в градусах. Углы возвышения для всех элементов массива равны нулю.

Ссылки

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

  2. Van Trees, H. "Optimum Array Processing". New York: Wiley-Interscience, 2002, pp. 274–304.