linearArray

直線アンテナ アレイの作成

説明

linearArray オブジェクトは、xy 平面内に直線アンテナ アレイを作成します。既定の直線アレイは、2 素子ダイポール アレイです。このダイポールはセンター給電です。各ダイポールは、単独の場合に 70 MHz で共振します。

作成

構文

array = linearArray

array = linearArray(PropertyName=Value)

説明

array = linearArray は、xy 平面内に直線アンテナ アレイを作成します。

array = linearArray(PropertyName=Value) は、名前と値の引数を 1 つ以上使用してプロパティを設定します。PropertyName はプロパティ名、Value は対応する値です。PropertyName1=Value1,...,PropertyNameN=ValueN のように、複数の名前と値の引数を任意の順番で指定できます。指定されなければ、プロパティは既定値を保持します。

たとえば、linArr = linearArray(Element=discone) は、2 つのディスコーン アンテナから成る直線アレイを作成します。

出力引数

array — 直線アレイ

linearArray オブジェクト

直線アレイ。linearArray オブジェクトとして返されます。

プロパティ

Element — アレイ内の各アンテナのタイプ

dipole (既定値) | アンテナ オブジェクト | linearArray オブジェクト | customAntennaMesh オブジェクト | customAntennaGeometry オブジェクト | customAntennaStl オブジェクト | customAntenna オブジェクト | measuredAntenna オブジェクト | アンテナ オブジェクトから成るベクトル

各アンテナのタイプ。同種アレイの場合は単一のアンテナ オブジェクトとして指定し、異種混合アレイの場合は寸法と負荷が異なる同じタイプのアンテナ オブジェクトから成るベクトルとして指定します。次の項目を素子として使用できます。

• アンテナ カタログからのオブジェクト

  メモ

  以下のカタログ アンテナは、素子としてサポートされていません。

  • cavity, cavityCircular

  • slot, vivaldiAntipodal

  • グランド プレーンが傾斜しているアンテナ。

  • dipole 励振器付き reflector を除くすべての反射体アンテナ。

• linearArray オブジェクト

• 単一の端子の measuredAntenna オブジェクト

  メモ

  measuredAntenna をアレイの素子として使用する場合、以下の制限があります。

  • patternMultiply 関数を使用した解析のみがサポートされています。また、解析は measuredAntenna オブジェクトの FieldFrequency プロパティで指定された周波数でのみ可能です。

  • measuredAntenna を素子とする直線アレイは、バッキング構造、パラボラ アンテナ、プラットフォーム設置アンテナ、および平面波励振環境における励振器としてサポートされていません。

• customAntennaGeometry、customAntennaMesh、customAntennaStl、または customAntenna のオブジェクトを使用して作成された基板なしのアンテナ

例: monopole

例: [monopole monopole(Height=2)]

例: linearArray

例: customAntenna

例: measuredAntenna

NumElements — アレイ内のアンテナ素子または直線アレイ素子の数

2 (既定値) | スカラー

アレイ内のアンテナ素子または直線アレイ素子の数。スカラーとして指定します。

例: 4

ElementSpacing — アレイ内のアンテナ素子またはアレイの間隔

2 (既定値) | スカラー | ベクトル

アレイ内のアンテナ素子またはアレイの間隔。メートル単位のスカラーまたはベクトルとして指定します。既定では、ダイポール素子の間隔は 2 m です。

例: 3

データ型: double

AmplitudeTaper — アンテナ素子の励振振幅

1 (既定値) | スカラー | ベクトル

アンテナ素子の励振振幅。スカラーまたはベクトルとして指定します。励振しない素子をモデル化するには、プロパティの値を 0 に設定します。この値は、アレイ内の素子に対する励磁電圧に対応します。

例: 3

データ型: double

Phaseshift — アンテナ素子の位相シフト

0 (既定値) | スカラー | ベクトル

アンテナ素子の位相シフト。度単位のスカラーまたはベクトルとして指定します。この値は、アレイ内の素子に対する励磁電圧に対応します。

例: [3 3 0 0]

データ型: double

Tilt — アレイの傾斜角

0 (既定値) | 数値スカラー | 数値ベクトル

アレイの傾斜角 (度単位)。スカラーまたはベクトルとして指定します。詳細については、アンテナとアレイの回転を参照してください。

例: 90

例: Tilt=[90 90]、TiltAxis=[0 1 0;0 1 1] は、ベクトルで定義された 2 つの軸を中心にアレイを 90 度傾けます。

データ型: double

TiltAxis — アレイの傾斜軸

[1 0 0] (既定値) | 3 要素ベクトル | 2 行 3 列の行列 | "X" | "Y" | "Z"

アレイの傾斜軸。次のいずれかの値として指定します。

• メートル単位の直交座標から成る 3 要素ベクトル。この場合、各ベクトルは、原点を始点とし、x 軸、y 軸、z 軸上の指定された点に沿って配置されます。

• 空間内の 2 つの点。直交座標から成る 2 つの 3 要素ベクトルに対応する 2 行 3 列の行列として指定します。この場合、アレイは 2 つの点を結ぶ線を中心に回転します。

• "x"、"y"、または "z"。それぞれ x 軸、y 軸、または z 軸を軸とした回転を表します。

詳細については、アンテナとアレイの回転を参照してください。

例: [0 1 0]

例: [0 0 0;0 1 0]

例: "Z"

データ型: double | string

オブジェクト関数

arrayFactor	Array factor in dB
axialRatio	アンテナまたはアレイの軸比を計算してプロットする
beamwidth	Beamwidth of antenna
charge	Charge distribution on antenna or array surface
correlation	アレイ内の 2 つのアンテナ間の相関係数
current	Current distribution on antenna or array surface
design	Create antenna, array, or AI-based antenna resonating at specified frequency
efficiency	Calculate and plot radiation efficiency of antenna or array
EHfields	Electric and magnetic fields of antennas or embedded electric and magnetic fields of antenna element in arrays
feedCurrent	Calculate current at feed for antenna or array
impedance	アンテナの入力インピーダンスまたはアレイの走査インピーダンスを計算してプロットする
info	Display information about antenna, array, or platform
layout	Display array or PCB stack layout
memoryEstimate	Estimate memory required to solve antenna or array mesh
mesh	Generate and view mesh for antennas, arrays, and custom shapes
meshconfig	Change meshing mode of antenna, array, custom antenna, custom array, or custom geometry
msiwrite	Write antenna or array analysis data to MSI planet file
optimize	Optimize antenna and array catalog elements using SADEA or TR-SADEA algorithm
pattern	アンテナ、アレイ、またはアレイの組み込み素子の放射パターンをプロットする
patternAzimuth	アンテナまたはアレイの方位面放射パターン
patternElevation	アンテナまたはアレイの仰角面放射パターン
patternMultiply	Radiation pattern of array using pattern multiplication
peakRadiation	Calculate and mark maximum radiation points of antenna or array on radiation pattern
phaseShift	アレイまたはマルチ給電 PCB スタックの位相シフトの値を計算する
rcs	Calculate and plot monostatic and bistatic radar cross section (RCS) of platform, antenna, or array
returnLoss	Calculate and plot return loss of antenna or scan return loss of array
show	アンテナ、アレイ、AI ベースのアンテナ、プラットフォーム、または形状の表示
sparameters	Calculate S-parameters for antenna or array
stlwrite	メッシュ情報を STL ファイルに書き込む
vswr	Calculate and plot voltage standing wave ratio (VSWR) of antenna or array element

例

直線アレイのレイアウトの作成とプロット

4 つのダイポールから成る直線アレイを作成し、そのアレイのレイアウトをプロットします。

la = linearArray;
la.NumElements = 4;
layout(la);

直線アレイの放射パターン

70 MHz の周波数におけるダイポールから成る 4 素子直線アレイの放射パターンをプロットします。

la = linearArray(NumElements=4);
pattern(la,70e6);

グランドプレーン アンテナを使用した直線アレイ

2 つのモノポールから成る直線アレイを作成します。

m1 = monopole;
m2 = monopole(Height=0.5);
mla = linearArray

mla = 
  linearArray with properties:

           Element: [1×1 dipole]
       NumElements: 2
    ElementSpacing: 2
    AmplitudeTaper: 1
        PhaseShift: 0
              Tilt: 0
          TiltAxis: [1 0 0]

mla.Element = [m1 m2];
show(mla);

直線アレイから成る矩形アレイ

素子の間隔が 3 m となるようにディスコーンのアレイを作成します。

la = linearArray(Element=discone);
la.ElementSpacing = 3;
show(la)

直線アレイから成る矩形アレイを作成します。

ra = rectangularArray(Element=la)

ra = 
  rectangularArray with properties:

           Element: [1×1 linearArray]
              Size: [2 2]
        RowSpacing: 2
     ColumnSpacing: 2
           Lattice: 'Rectangular'
    AmplitudeTaper: 1
        PhaseShift: 0
              Tilt: 0
          TiltAxis: [1 0 0]

show(ra)

直線アレイから成る直線アレイのパターン

素子の間隔が 1 m の直線アレイから成る直線アレイを作成し、70 MHz における指向性パターンをプロットします。

la = linearArray(Element=linearArray(ElementSpacing=1)); 
show(la)

pattern(la,70e6); 

測定された素子パターン データを使用した、直線アレイのパターン乗算の実行

測定された電界データを読み込みます。電界周波数、方位角、および仰角を定義します。

load("mesAnt_array.mat")
freq = 3e9;
az = -180:5:180;
el = -90:5:90;

measuredAntenna オブジェクトを作成し、定義されたパラメーターを使用してそのプロパティを設定します。

mesAnt = measuredAntenna(E=Efield,Direction=Dir,NumPorts=1, ...
    Azimuth=az,Elevation=el,FieldCoordinate="rectangular", ...
    FieldFrequency=freq)

mesAnt = 
  measuredAntenna with properties:

                  E: [2701×3 double]
        Directivity: []
          Direction: [2701×3 double]
        PhaseCenter: [0 0 0.0750]
           NumPorts: 1
     FieldFrequency: 3.0000e+09
    FieldCoordinate: "rectangular"
            Azimuth: [-180 -175 -170 -165 -160 -155 -150 -145 -140 -135 -130 -125 -120 -115 -110 -105 -100 -95 -90 -85 -80 -75 -70 -65 -60 -55 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 … ] (1×73 double)
          Elevation: [-90 -85 -80 -75 -70 -65 -60 -55 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90]
        Sparameters: []

素子間の間隔が 0.05 m の 2 素子直線アレイを作成し、measuredAntenna オブジェクトをその素子として使用します。

linArr = linearArray(Element=mesAnt,ElementSpacing=0.05)

linArr = 
  linearArray with properties:

           Element: [1×1 measuredAntenna]
       NumElements: 2
    ElementSpacing: 0.0500
    AmplitudeTaper: 1
        PhaseShift: 0
              Tilt: 0
          TiltAxis: [1 0 0]

パターン乗算を実行し、結果として得られるアレイ電力パターンをプロットします。

figure 
patternMultiply(linArr,freq,Type="power")

参照

[1] Balanis, C.A. Antenna Theory. Analysis and Design, 3rd Ed. New York: Wiley, 2005.

バージョン履歴

R2015a で導入

R2026a: 測定済みまたはシミュレーション済みの放射パターン データを使用したパターン乗算のサポートの追加

測定済みまたはシミュレーション済みのパターン データを含む measuredAntenna オブジェクトを直線アレイの素子として使用できるようになりました。オブジェクトを linearArray オブジェクトの Element プロパティに割り当て、patternMultiply 関数を使用してアレイ全体の放射パターンを計算および可視化します。

参考

オブジェクト

• rectangularArray | conformalArray | infiniteArray | circularArray

トピック

• Antenna Array Analysis
• Model RF Systems with Antenna Arrays Using RF Blockset Antenna Block (RF Blockset)
• Design and Implementation of Frequency Scanning Array (RF Blockset)
• アンテナとアレイの回転
• Mutual Coupling
• ビームフォーミング
• グレーティング ローブ
• Correlation Coefficient
• Manipulate Array Elements