winner2.AntennaArray

WINNER II チャネル モデル用のアンテナ アレイの作成

構文

antArray = winner2.AntennaArray

antArray = winner2.AntennaArray(Name,Value)

説明

必要なダウンロード: winner2.AntennaArray を使用するには、最初に WINNER II Channel Model for Communications Toolbox アドオンをダウンロードします。

antArray = winner2.AntennaArray は 1 つの等方性アンテナ素子があるアンテナ アレイを表す構造体を返します。アンテナ アレイと 1 つの素子は回転がなく、原点 [0;0;0] に配置されます。

antArray = winner2.AntennaArray(Name,Value) は、1 つ以上の Name,Value 引数ペアを使用して定義されたアンテナ アレイを表す構造体を返します。

詳細については、アンテナ アレイ モデルを参照してください。

例

WINNER II の 8 個の素子の等間隔円形アレイの作成

関数 winner2.AntennaArray を使用して、半径 1 cm の 8 個の素子の等間隔円形アレイ (UCA-8) を作成します。

UCA8 = winner2.AntennaArray('UCA',8,0.01);

素子の位置をプロットします。

pos = {UCA8.Element(:).Pos};
plot(cellfun(@(x) x(1),pos),cellfun(@(x) x(2),pos),'+');
xlim([-0.02 0.02]); 
ylim([-0.02 0.02]);
title('UCA-8 Element Positions');

WINNER II の 2 個の素子の等間隔直線アレイの作成

関数 winner2.AntennaArray を使用して、50 cm の間隔で 2 個の素子の等間隔直線アレイ (ULA-2) と、+45 度および -45 度で傾斜した双極子の素子を作成します。

az = -180:179; % 1-degree spacing
pattern = cat(1,shiftdim(winner2.dipole(az,45),-1), ...
    shiftdim(winner2.dipole(az,-45),-1));
ULA2 = winner2.AntennaArray('ULA',2,0.5, ...
    'FP-ECS',pattern,'Azimuth',az);

名前と値の引数

オプションの引数のペアを Name1=Value1,...,NameN=ValueN として指定します。ここで、Name は引数名で、Value は対応する値です。名前と値の引数は他の引数の後に指定しなければなりませんが、ペアの順序は重要ではありません。

R2021a より前では、コンマを使用して名前と値をそれぞれ区切り、Name を引用符で囲みます。

例: Pos=[1 0 0; 0 1 0],'Rot',[0 0 0; 0 pi() 0] は 2 つのアンテナ素子の座標と回転角度を示します。

Pos — 各アンテナ素子の位置

0 (既定値) | 行列

各アンテナ素子の位置。N_E 行 3 列の行列として指定します。3 列は原点からの x 座標、y 座標および z 座標をメートル単位で表します。N_E は、アンテナ アレイの素子の数を示します。素子には回転はありません。複数の素子がある場合は、antArray の 'Element' フィールドは、すべての素子を表す構造体の行ベクトルです。

例: Pos=[63.1 10.2 11.5; 62 11 12] は 2 つのアンテナ素子の座標を示します。

データ型: double

Rot — 各アンテナ素子の回転角度

0 (既定値) | 行列

各アンテナ素子の回転角度。N_E 行 3 列の行列として指定します。3 列は各アンテナ素子の Rot_X、Rot_Y、および Rot_Z の回転角度をラジアン単位で表します。N_E は、アンテナ アレイ内の素子の数を示します。Rot は Pos が指定されている場合にのみ適用されます。Pos で指定されていない場合、回転角度は 0 です。

例: Rot=[2 1.5 0; 0 pi() 0] は 2 つのアンテナ素子の回転角度を示します。

データ型: double

UCA — 等間隔円形アンテナ アレイ

N,1 (既定値) | N,Rad

等間隔円形アンテナ アレイ。N,Rad として指定します。この引数では、N は素子数 (N_E) を示し、Rad は半径をメートル単位で示します。Rad が指定されていない場合、既定の半径は 1 m です。

例: UCA=8,0.5 は、半径 0.5 m の 8 個の素子の等間隔円形アレイを示します。

データ型: double

ULA — 等間隔直線アンテナ アレイ

N,1/N (既定値) | N,Spacing

等間隔直線アンテナ アレイ。N,Spacing として指定します。この引数では、N は素子の数 (N_E) を示し、Spacing は隣接する素子間の離隔距離をメートル単位で示します。Spacing が指定されていない場合、既定の離隔距離は 1/N m です。

ULA 素子は、アレイの中心が [0;0;0] にある x-axis に沿って配置されます。偶数個の素子については、[0;0;0] でのアンテナ素子はありません。

例: ULA= [3,0.25] は、隣接する素子間に 0.25 m の間隔がある 3 個の素子の等間隔直線アレイを示します。

データ型: double

FP-ECS — 素子の座標系のフィールド パターン

4 次元配列

素子の座標系のフィールド パターン。P×2×1×N_AZ の配列として指定します。

• 最初の次元 P は、1 またはアンテナ アレイ内の素子数以上の任意の数 (N_E) にすることができます。P = 1 の場合、同じパターンがすべての素子に適用されます。P > N_E の場合、最初の N_E 行が適用されます。

• 2 番目の次元 2 は、フィールド パターンを特徴付ける 2 つの偏波を示しています。フィールド パターン内の最初の次元は垂直偏波を格納し、2 番目の次元は水平偏波を格納します。

• 3 番目の次元 1 は、フィールド パターンを特徴付ける 1 つの仰角を示しています。

• 4 番目の次元 N_AZ は、–180 度から 180 度までの間で取得されたフィールド パターンのサンプルの数です。N_AZ は、Azimuth で指定した素子数と等しくなるか、Azimuth が存在しない場合は、方位角にわたって取得された等間隔のフィールド パターンのサンプルの数と等しくなります。

データ型: double

FP-ACS — フィールド パターン配列座標系

4 次元配列

フィールド パターン配列座標系。P×2×1×N_AZ の配列として指定します。配列の形式は、FP-ECS 構文と同じですが、フィールド パターンが配列座標系 (ACS) で指定されている点が異なります。

• 最初の次元 P は、1 またはアンテナ アレイ内の素子数以上の任意の数 (N_E) にすることができます。P = 1 の場合、同じパターンがすべての素子に適用されます。P > N_E の場合、最初の N_E 行が適用されます。

• 2 番目の次元 2 は、フィールド パターンを特徴付ける 2 つの偏波を示しています。フィールド パターン内の最初の次元は垂直偏波を格納し、2 番目の次元は水平偏波を格納します。フィールド パターンの不明な偏光次元はゼロで代用されます。

• 3 番目の次元 1 は、フィールド パターンを特徴付ける 1 つの仰角を示しています。

• 4 番目の次元 N_AZ は、–180 度から 180 度までの間で取得されたフィールド パターンのサンプルの数です。N_AZ は、Azimuth で指定した素子数と等しくなるか、Azimuth が存在しない場合は、方位角にわたって取得された等間隔のフィールド パターンのサンプルの数と等しくなります。

データ型: double

Azimuth — 'FP-ACS' または 'FP-ECS' フィールド パターンの方位角

行ベクトル

FP-ACS または FP-ECS のフィールド パターンの方位角 (度単位)。1 行 N_AZ 列の行ベクトルとして指定します。行ベクトル内の値は、フィールド パターンの素子の方位角を示します。

メモ

Azimuth は、FP-ACS または FP-ECS が定義されている場合にのみ適用されます。Azimuth が指定されていない場合は、フィールド パターンの素子は等間隔になります。

例: Azimuth=[0 10 20 90 180 270 340 350]

データ型: double

出力引数

antArray — アンテナ アレイ定義

構造体

アンテナ アレイ定義。次のフィールドを含む構造体として返されます。

Name — アンテナ アレイ名

文字ベクトル

アンテナ アレイ名。文字ベクトルとして返されます。

Pos — アンテナ アレイの位置

ベクトル

アンテナ アレイの位置。原点からの x 座標、y 座標および z 座標をメートル単位で表す 3 行 1 列のベクトルとして返されます。

Rot — アンテナ アレイの回転

ベクトル

アンテナ アレイの回転。各アンテナ素子の Rot_X、Rot_Y、Rot_Z の回転角度をラジアン単位で表す 3 行 1 列のベクトルとして返されます。

Element — 素子の定義

構造体の行ベクトル

素子の定義。構造体の行ベクトルとして返されます。各構造体は 1 つの素子を表し、これらのフィールドを含みます。

Pos — アンテナ アレイの位置

ベクトル

アンテナ アレイの位置。原点からの x 座標、y 座標および z 座標をメートル単位で表す 3 行 1 列のベクトルとして返されます。

Rot — アンテナ アレイの回転

ベクトル

アンテナ アレイの回転。各アンテナ素子の Rot_X、Rot_Y、Rot_Z の回転角度をラジアン単位で表す 3 行 1 列のベクトルとして返されます。

Aperture — 開口の定義

構造体

開口の定義。アンテナの開口を表す構造体として返されます。

詳細

アンテナ アレイ モデル

アンテナ アレイ モデルを作成するには、アレイ素子のジオメトリ (位置と回転) および素子のフィールド パターンを定義しなければなりません。winner2.AntennaArray に提供される引数は、アレイのジオメトリを最初に作成してからフィールド パターンが割り当てられるように、常に処理されます。

WINNER チャネル モデルのアンテナ アレイの仕様の詳細な説明については、4.1 節の「WINNER II チャネル モデル [1]」を参照してください。

参照

[1] Kyosti, Pekka, Juha Meinila, et al. WINNER II Channel Models. D1.1.2 V1.2. IST-4-027756 WINNER II, September 2007.

バージョン履歴

R2017a で導入

参考

winner2.dipole | winner2.layoutparset