当地坐标系统的数组

的位置任何相控阵系统工具箱™数组的元素总是在局部坐标系中定义。当你使用任何系统的对象创建统一的数组,数组元素的位置自动定义一个预定义的局部坐标系。这个属性的数组持有的phased.ULA,phased.URA,phased.UCA,phased.HeterogeneousULA,phased.HeterogeneousURA系统对象。对于这些系统对象,数组是描述使用一些参数比如元素间距和数量的元素。元素的位置然后对定义数组产地位于(0,0,0)这是数组的几何中心。阵列的几何中心是一个很好的近似相位中心。的相位中心数组是点的辐射波出现在远场时发出。例如,对于一个齿龈数为奇数的元素,这些元素位于距离(二维,- d,0,d,二维沿着阵列轴)。

有系统对象数组,您必须显式地指定元素的坐标。您可以使用这些对象来创建任意阵列形状。这些对象是phased.ConformalArray和phased.HeterogeneousConformalArray系统对象。对于这些数组,数组的相位中心不需要配合数组起源或几何中心。

元素瞄准线的方向。除了元素位置,您需要指定元素取向,即方向点的元素。一些元素是高度定向——大部分的辐射能量向一个方向流动,称为轴(MRA)的主要反应。其他人则无方向性。元素取向是指向MRA的方向。您指定数组中的元素使用方位角和仰角方向当地坐标系统。天线的方向或麦克风MRA面临当传送或接收信号也被称为瞄准线或看方向。统一的数组,所有孔径方向的元素都是由数组参数。对于共形阵列,您指定的孔径方向独立每个元素。

局部坐标系的均匀线性阵列

数组的起源和相位中心。统一的线性阵列天线(ULA)”是一个数组或麦克风元素等距间隔的沿着一条直线。相控阵系统工具箱,phased.ULA系统对象创建一个数组齿龈。齿龈的几何定位的元素是由三个参数:数量的元素,元素之间的距离,ArrayAxis财产。齿龈,当地坐标系统适应数组的元素是自动分配的位置在当地坐标系统。

数组中元素的位置决定的ArrayAxis财产可以值“x”,“y”或“z”。阵列轴属性决定了轴的所有元素的定义。例如,当ArrayAxis属性设置为“x”数组元素在撒谎x设在。元素定位对称关于原点。因此,数组的几何中心位于原点的坐标系。

这幅图显示了研制与定向元素齿龈在当地右手坐标系。躺在的元素y设在孔径轴指向x方向。在这种情况下,ArrayAxis属性设置为“y。

齿龈元素瞄准线的方向。齿龈,瞄准线方向的每一个元素指向相同的方向。阵列轴方向正交。这取决于所选择的方向ArrayAxis财产。

当地坐标适应均匀线性阵列

构建一个统一的线性阵列的两个例子和显示元素的坐标对当地坐标系统定义的数组。

首先,构造一个与一半计元素第4单元齿龈间距。

苏拉= phased.ULA (“NumElements”4“ElementSpacing”,0.5);ElementLocs = getElementPosition(苏拉)

ElementLocs =3×40 0 0 0 -0.7500 -0.2500 0.2500 0.7500 0 0 0 0

viewArray(苏拉)

array-centric当地坐标系统的起源将数组的相位中心。相位中心的平均值是数组元素的位置。

disp(平均(ElementLocs '))

0 0 0

因为数组有偶数个元素,实际上没有数组的元素位于相位中心(0,0,0)。

接下来构建5-element齿龈thirty-centimeter元素间距。

sULA1 = phased.ULA (“NumElements”5,“ElementSpacing”,0.3);ElementLocs = getElementPosition (sULA1)

ElementLocs =3×50 0 0 0 0 0 -0.6000 -0.3000 0.3000 - 0.6000 0 0 0 0 0

viewArray (sULA1)

因为数组有奇数个每行和每列的元素数组的中心元素位于相位中心。

局部坐标系的统一的矩形数组

数组的起源和相位中心。统一的矩形阵列(URA所言)是一个数组天线或麦克风元素放置在一个常规的二维网格。URA所言的几何和它的元素的位置和方向是由几个参数:数组的维度,元素之间的距离,ArrayNormal财产。URA所言,当地坐标系统适应数组的元素是自动分配的位置在当地坐标系统。局部坐标系的原点是数组的几何中心。的相位中心数组的几何中心是一致的。元素是在这个地方坐标系统自动分配职位。位置确定的ArrayNormal财产可以值“x”,“y”或“z”。躺在一架飞机穿过所有元素的起源和正交轴中指定这个属性。例如,当ArrayNormal属性设置为“x”,躺在数组元素yz平面如图。图中显示一个2×4元素URA所言与间隔的元素d米的y和z的方向。

元素瞄准线的方向。URA所言,像齿龈,瞄准线方向的每一个元素指向相同的方向。你控制这个方向使用ArrayNormal财产。在前面的图所示,ArrayNormal属性设置为“x”。然后,元素沿瞄准线点x设在。

当地坐标适应均匀矩形数组

构建统一的矩形阵列的两个例子和显示元素的坐标对当地坐标系统定义的数组。

首先,构造一个2×4 URA所言与一半计元素间距。

苏拉= phased.URA (“大小”(2 - 4),“ElementSpacing”[0.5 - 0.5]);ElementLocs = getElementPosition(章)

ElementLocs =3×80 0 0 0 0 0 0 0 -0.7500 -0.7500 -0.2500 -0.2500 0.2500 0.2500 0.7500 0.7500 0.2500 -0.2500 0.2500 -0.2500 0.2500 -0.2500 0.2500 -0.2500

viewArray(章)

数组的相位中心的平均值是数组元素的位置。数组地方坐标系统的起源将数组的相位中心。

disp(平均(ElementLocs '))

0 0 0

因为有偶数个元素数组每行和每列,实际上没有数组的元素位于相位中心(0,0,0)。

下构建一个5-by-3 URA所言thirty-centimeter元素间距。

sURA1 =分阶段。(3 [5],“ElementSpacing”[0.3 - 0.3]);ElementLocs = getElementPosition (sURA1)

ElementLocs =3×150 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.3000 -0.3000 -0.3000 -0.3000 -0.3000 0.3000 0.3000 0.3000 0.3000 0.3000 0.6000 0.3000 -0.3000 -0.6000 0.6000 0.3000 0 0 -0.3000 -0.6000 -0.3000 -0.6000 0.6000 0.3000

viewArray (sURA1)

因为数组有奇数个每行和每列的元素数组的中心元素位于相位中心。

一个信号到达阵列从从沿着1000米+ x设在全球坐标系统。当地URA所言数组是顺时针绕y轴旋转30度。计算信号的到达角在当地阵列轴。

宽松= roty (30);(rng, ang) = rangeangle((1000, 0, 0),(0, 0, 0),松懈)

rng = 1.0000 e + 03

和=2×10 30.0000

均匀圆阵列的局部坐标系

数组的起源和相位中心。均匀圆阵列(UCA)是一个数组的天线间隔或麦克风元素相等的角一圈左右。的phased.UCA系统对象创建一个台湾的特殊情况。在这种情况下,数组元素孔径方向点远离原点的车轮辐条。局部坐标系的原点是数组的几何中心。UCA的几何形状和位置和方向的元素是由三个参数:半径的数组,元素的数量,ArrayNormal财产。元素是自动分配的位置在当地坐标系统。位置确定的ArrayNormal财产可以值“x”,“y”或“z”。躺在一架飞机穿过所有元素的起源和正交轴中指定这个属性。的相位中心数组的几何中心是一致的。例如,当ArrayNormal属性设置为“x”,躺在数组元素yz平面如图。您可以创建一个更一般的UCA具有任意孔径方向使用phased.ConformalArray系统对象。

这个图显示了一个8-element UCA躺在与元素yz飞机。

元素瞄准线的方向。UCA定义的phased.UCA系统对象、元素孔径径向向外的方向点从数组中。在前面的图中所示的UCA,因为ArrayNormal属性设置为“x”,元素孔径径向向外的方向点yz飞机。

局部坐标系的共形阵列

数组的起源和相位中心。您可以使用phased.ConformalArray任意形状的创建数组。与均匀阵列的情况下,您必须显式地指定位置的元素。一个N元阵列需要的规范N三维坐标数组中的局部坐标系。共形阵列的起源可以位于任意点。共形阵列的孔径方向的元素不需要平行。方位角和高度角定义瞄准线方向对当地坐标系统。数组的相位中心不需要配合的几何中心。适用于相同的属性phased.HeterogeneousConformalArray数组中。

这幅图显示了第4单元共形阵列的位置和方向。

第4单元共形阵列

构造一个第4单元使用ConformalArray系统对象数组。假设工作频率为900 MHz。显示数组几何和法向量。

fc = 900 e6;c = physconst (“光速”);林= c / fc;x =(1.0,闲置,0。8)*林/ 2;y =[。4, 1。5, 1.5] *林/ 2;z =[。3。3, 0.4, 0] *林/ 2;输出= phased.CosineAntennaElement (…“FrequencyRange”[0,1 e9]);nv = [-140, -140, 90, 90, 80, 80, 80, 80];sConformArray = phased.ConformalArray (“元素”的输出,…“ElementPosition”(x, y, z),…“ElementNormal”,nv);pos = getElementPosition (sConformArray)

pos =3×40.1666 - -0.0833 0.1332 -0.0666 -0.1666 0.0833 0.2498 -0.0500 0.0500 0.0666 0

normvec = getElementNormal (sConformArray)

normvec =2×4-140 -140 90 90 80 80 80 80

viewArray (sConformArray“ShowIndex”,“所有”,“ShowNormal”,真正的)