コサイン アンテナ素子

コサイン アンテナ素子のサポート

phased.CosineAntennaElement オブジェクトは、方位角方向と仰角方向の両方で、指定された指数で累乗した余弦関数に基づいて応答が変化するアンテナ素子をモデル化します。

オブジェクトは、コサイン アンテナ素子の "フィールド応答" ("フィールドパターン" とも呼ばれる)

$$f(az,el)={\cos }^m(az){\cos }^n(el)$$

を返します。

この式では、以下のようになります。

• az は方位角。

• el は仰角。

• 指数 m および n は、ゼロ以上の実数。

応答は、方位角と仰角が -90° ～ 90° (両端を含む) である範囲で定義され、常に正です。コサイン アンテナは背面方向では応答しません。余弦応答パターンは、方位角 0°、仰角 0° で最大値 1 となります。指数値が大きくなるほど、素子の応答パターンは狭くなり、指向性が高くなります。

"パワー応答" ("パワー パターン") は、フィールド応答を 2 乗した値です。

$$P(az,el)={\cos }^{2m}(az){\cos }^{2n}(el)$$

コサイン アンテナ素子を使用する場合は、CosinePower プロパティを使用して余弦パターンの指数を指定し、FrequencyRange プロパティを使用してアンテナの動作周波数範囲を指定します。

コサイン アンテナ応答の集中化

この例では、余弦係数の指数を大きくすることでコサイン アンテナ応答を集中させる効果を示します。この例では、-90° ～ 90° の単一角度に対して、指数が 1 と 2 の余弦応答を計算してプロットします。この角度は、方位角または仰角を表すことができます。

theta = -90:.01:90;
costh1 = cosd(theta);
costh2 = costh1.^2;
plot(theta,costh1)
hold on
plot(theta,costh2,'r')
hold off
legend('Exponent = 1','Exponent = 2','location','northeast');
xlabel('Angle (degrees')
ylabel('Response')

コサイン アンテナ素子の 3 次元応答のプロット

この例では、方位角と仰角の両方で余弦 2 乗応答をもつアンテナを構築する方法を示します。アンテナの動作周波数範囲は 1 ～ 10 GHz です。5 GHz で 3 次元アンテナ応答をプロットします。

sCos = phased.CosineAntennaElement(...
    'FrequencyRange',[1 10]*1e9,'CosinePower',[2 2]);
pattern(sCos,5e9,[-180:180],[-90:90],'CoordinateSystem',...
    'Polar','Type','powerdb')