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# phased_ReplicatedSubarray

由子阵列复制形成的相控阵

函数库: TyPhasedArray

# 说明

ReplicatedSubarray 对象表示一个相位阵列，其中包含通过复制单个指定阵列创建的子阵列副本。

要获取子阵列的响应，请执行以下操作：

  1. 定义并设置包含复制子阵列的相控阵。

  2. 调用 step 根据 phased_ReplicatedSubarray 的属性计算子阵列的响应。step 的行为取决于工具箱中的每个对象。

# 构造

# 语法

H = phased_ReplicatedSubarray()
H = phased_ReplicatedSubarray(; Name = Value)

# 说明

H = phased_ReplicatedSubarray() 创建一个复制子阵列系统对象 H，该对象表示包含子阵列副本的阵列。

H = phased_ReplicatedSubarray(; Name=Value) 创建一个复制的子阵列对象 H，并将每个指定的属性 Name 设置为指定的 Value。您还可以按照 (Name1=Value1,...,NameN=ValueN)的任意顺序指定其他名称-值对参数。

# 属性

Subarray - 要复制的子阵列
带有默认属性值的 phased_ULA （默认）

指定用于组成阵列的子阵列。子阵列必须是 phased_ULA、phased_URA 或 phased_ConformalArray 对象。

Layout - 子阵列布局
"Rectangular" （默认） | "Custom"

将复制子阵列的布局指定为 "Rectangular" 或 "Custom"。

GridSize - 矩形网格大小
[1 2]（默认） | 正整数 | 正整数向量

以单个正整数或长度为 2 正整数向量的形式指定矩形网格的大小。此属性仅适用于将 Layout 属性设置为 "Rectangular" 时。

  • 如果 GridSize 是标量，则阵列的每一行和每一列都有相同数量的子阵列；

  • 如果 GridSize 是长度为 2 的向量，则该向量的形式为 [行数, 列数]。第一项是每列的子阵列数，第二项是每行的子阵列数。一行沿局部 y 轴，一列沿局部 z 轴。该图显示了如何使用 [1, 2] 的 GridSize 值复制一个 3 x 2 的 URA 子阵列。

GridSpacing - 矩形网格间距
"Auto"（默认） | 正实值标量 | 向量

将子阵列的矩形网格间距指定为正实值标量、长度为2 的向量或 "Auto"。该属性仅适用于将 Layout 属性设置为 "Rectangular" 时。网格间距单位以 m 为单位。

  • 如果 GridSpacing 是标量，则行间距和列间距相同；

  • 如果 GridSpacing 是长度为 2 的向量，其形式为 [SpacingBetweenRows, SpacingBetweenColumn]。第一项指定沿列的行间距。第二个条目指定行与列之间的间距；

  • 如果 GridSpacing 为 "Auto"，复制将保留行和列的元件间距。只有使用 phased_ULA 或 phased_URA 对象作为子阵列时，该选项才可用。

SubarrayPosition - 自定义网格中子阵列的位置
[0 0; -0.5 0.5; 0 0]（默认）

指定子阵列在自定义网格中的位置。该属性值是一个 3×N 的矩阵，其中 N 表示阵列中子阵列的数量。矩阵的每一列代表一个子阵列在阵列本地坐标系中的位置，以 m 为单位，形式为 [x; y; z]。

该属性适用于将 Layout 属性设置为 "Custom" 时。

SubarrayNormal - 自定义网格中子阵的法线方向
[0 0; 0 0]（默认）| 矩阵

指定阵列中子阵列的法线方向。该属性值是一个 2×N 的矩阵，其中 N 是阵列中子阵列的个数。矩阵的每一列以 [方位角; 仰角] 的形式指定相应子阵列的法线方向。每个角度的单位都是度，并在本地坐标系中定义。

您可以使用 SubarrayPosition 和 SubarrayNormal 属性来表示子阵列对通过特定变换而产生差异的任何排列。这些变换可以结合平移、方位角旋转和仰角旋转。但是，不能使用需要围绕法线旋转的变换。

当您将 Layout 属性设置为 "Custom" 时，此属性将适用。

SubarraySteering - 子阵列转向方法
"None"（默认）| "Phase" | "Time" | "Custom"

将子阵列转向方法指定为 "None"、"Phase"、"Time" 和 "Custom"。

  • 将此属性设置为 "Phase" 时，将使用移相器对子阵列进行转向。使用 step 方法的 STEERANG 参数定义转向方向；

  • 将此属性设置为 "Time" 时，将使用时间延迟对子阵列进行转向。使用 step 方法的 STEERANG 参数定义转向方向；

  • 将此属性设置为 "Custom" 时，子阵列将通过为每个子阵列中的所有元件设置独立权重来转向。使用 step 方法的 WS 参数定义所有子阵列的权重。

PhaseShifterFrequency - 子阵列移相器频率
3e8 | 正标量

指定执行子阵列转向的移相器的工作频率。属性值为正标量，单位为 Hz。将 SubarraySteering 属性设置为 "Phase" 时，该属性也适用。

NumPhaseShifterBits - 移相器量化位数
0 | 非负整数

用于量化波束成形器或转向矢量权重的相移分量的位数。将位数指定为非负整数。0 表示不执行量化。

# 方法

特定于 phased_ReplicatedSubarray 对象
getElementPosition 阵列元件的位置
getNumElements 阵列元件的数量
getNumSubarrays 阵列中子阵列的数量
getSubarrayPosition 子阵列在阵列中的位置
isPolarizationCapable 极化能力
step 子阵列输出响应
对系统对象通用的操作
release 允许更改系统对象属性值

# 示例

带有极化天线元件的子阵列的响应

用两个由短偶极子天线元件组成的 2 元 ULA 子阵列创建一个 4 元 ULA。然后，计算孔径处的响应。由于阵元支持极化，因此响应由水平和垂直分量组成。 从子阵列创建阵列。

using TyPhasedArray
sSD = phased_ShortDipoleAntennaElement()
sULA = phased_ULA(; Element=sSD, NumElements=2, ElementSpacing=0.5)
sRSA = phased_ReplicatedSubarray(;
    Subarray=sULA, Layout="Rectangular", GridSize=[1 2], GridSpacing="Auto"
)

显示子阵列的垂直极化响应。

fc = 1.0e9;
ang = [0; 0;;]
resp = step(sRSA, fc, ang, physconst("LightSpeed"))
display(resp.V)

2×1×1 Array{ComplexF64, 3}:
[:, :, 1] =
 -2.449489742783178 + 0.0im
 -2.449489742783178 + 0.0im

# 参考文献

[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.

# 另请参阅

phased_ULA | phased_URA | phased_UCA | phased_ConformalArray | phased_PartitionedArray