MATLAB庫函式radarvcd介紹
形式:
[vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rfs,anht)
[vcp,vcpangles] = radarvcd(____,name,value)
radarvcd(__)
vcp:vertical coverage pattern 垂直覆蓋模式
雷達天線的最大探測範圍可能因放置而異。假設您將雷達天線放置在反射表面附近,例如地球的陸地或海面 並計算出最大檢測範圍。如果您將相同的雷達天線移動到遠離任何邊界的自由空間,則會產生不同的最大檢測範圍。這是當從表面反射的波構造性地增加或消除從雷達到目標的直接路徑訊號時發生的多徑干擾的影響。多徑干涉在垂直平面中產生一系列波瓣。垂直覆蓋模式是雷達的實際最大探測範圍與目標海拔的關係圖,取決於最大自由空間探測範圍和目標仰角.
vcpangles-vertical coverage pattern angles 垂直覆蓋圖案角度
實值向量
實值向量垂直覆蓋模式角度作為K-by-1列向量返回。 角度範圍為-90°至90°。
[vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rfs,anht)計算窄帶雷達天線的垂直覆蓋範圍。
垂直覆蓋模式是雷達的範圍,vcp,
作為仰角,vcpangles的函式。
垂直覆蓋模式取決於三個引數。 這些引數是雷達的最大自由空間探測範圍,rfs,雷達頻率,頻率和天線高度,anht。
anht - 雷達天線高度
實值標量
雷達天線高度指定為實值標量。 高度單位由HeightUnit Name-Value對設定。
[vcp,vcpangles] = radarvcd(___,Name,Value)允許您將其他輸入引數指定為名稱 - 值對。 您可以按任何順序指定其他名稱 - 值對引數(Name1,Value1,...,NameN,ValueN)。 此語法可以使用先前語法中的任何輸入引數。
radarvcd(___)顯示雷達系統的垂直覆蓋圖。 該圖是最大雷達範圍的點的軌跡,作為目標高度的函式。 該圖也稱為Blake圖。 要建立此圖表,radarvcd使用預設引數呼叫函式blakechart。 要生成具有不同引數的Blake圖表,首先呼叫radarvcd以獲取vcp和vcpangles。 然後,使用使用者指定的引數呼叫blakechart。 此語法可以使用先前語法中的任何輸入引數。
1.使用預設引數繪製垂直覆蓋範圍模式
將頻率設定為100 MHz,天線高度設定為10 m,自由空間範圍設定為200 km。 天線方向圖,表面粗糙度,天線傾斜角和場極化採用AntennaPattern,SurfaceRoughness,TiltAngle和Polarization屬性中指定的預設值。
獲取垂直覆蓋圖案值和角度的陣列。
freq = 100e6;
ant_height = 10;
rng_fs = 200;
[vcp vcpangles] = radarvcd;
(freq,rbg_fs,ant_height);
要檢視垂直覆蓋模式,請省略輸出引數
freq = 100e6;
ant_height = 10;
rng_fs = 200;
radarvcd(freq,rng_fs,ant_height);
具有指定天線模式的垂直覆蓋模式
將頻率設定為100 MHz,天線高度設定為10 m,自由空間範圍設定為200 km。 天線方向圖是具有45°半功率寬度的sinc功能。 表面粗糙度設定為1μm。 天線傾斜角設定為0°,場偏振為水平。
pat_angles = linspace(-90,90,361)';
pat_u = 1.39157/sind(45/2)*sind(pat_angles);
pat = sinc(pat_u/pi);
freq = 100e6;
ant_height = 10;
rng_fs = 200;
tilt_ang = 0;
[vcp,vcpangles] = radarvcd(freq,rng_fs,ant_height,...
'RangeUnit','km','HeightUnit','m',...
'AntennaPattern',pat,...
'PatternAngles',pat_angles,...
'TiltAngle',tilt_ang,'SurfaceRoughness',1);
繪製使用者指定天線的垂直覆蓋圖
繪製具有使用者指定天線方向圖的雷達的距離 - 高度 - 角度曲線(Blake Chart)。
定義具有90度半功率波束寬度的sinc功能天線方向圖。
pat_angles = linspace(-90,90,361)';
pat_u = 1.39157/sind(90/2)*sind(pat_angles);
pat = sinc(pat_u/pi);
指定以100 MHz發射的雷達。 自由空間範圍200公里,天線高度10米,天線傾斜角度為零度,表面粗糙度為1米。
freq = 100e6;
ant_height = 10;
rng_fs = 200;
tilt_ang = 0;
surf_roughness = 1;
建立雷達範圍 - 高度 - 角度圖。
radarvcd(freq,rng_fs,ant_height,...
'RangeUnit','km','HeightUnit','m',...
'AntennaPattern',pat,...
'PatternAngles',pat_angles,...
'TiltAngle',tilt_ang,...
'SurfaceRoughness',surf_roughness);
輸入引數
freq - 雷達頻率
實值標量小於10 GHz
雷達頻率指定為小於10 GHz(10e9)的實值標量。
示例:100e6
rfs - 自由空間範圍
實值標量
自由空間範圍指定為實值標量。範圍單位由RangeUnit Name-Value對設定。
示例:100e3
anht - 雷達天線高度
實值標量
雷達天線高度指定為實值標量。高度單位由HeightUnit Name-Value對設定。
示例:10
名稱 - 值對引數
指定可選的逗號分隔的Name,Value引數對。 Name是引數名稱,Value是相應的值。名稱必須出現在單引號('')中。您可以按任何順序指定多個名稱和值對引數,如Name1,Value1,...,NameN,ValueN。
示例:'HeightUnit',k'm'
'RangeUnit' - 雷達範圍單位
'km'(預設)| 'nmi'| 'mi'| 'ft'| 'M'
雷達範圍單位表示公里,海里,英里,英尺或米。此名稱 - 值對指定自由空間範圍引數rfs和輸出垂直coverage模式vcp的單位。
示例:'mi'
'HeightUnit' - 天線高度單位
'm'(預設)| 'nmi'| 'mi'| 'km'| “金融時報”
天線高度單位表示米,海里,英里,公里或英尺。此名稱 - 值對指定天線高度的單位,anht和“SurfaceRoughness”名稱 - 值對。
示例:'m'
'極化' - 透射波極化
'H'(預設)| 'H'| 'V'
透射波偏振指定為水平偏振的“H”和垂直偏振的“V”。
示例:'V'
'SurfaceDielectric' - 反射表面的介電常數
頻率相關模型(預設)|復值標量
反射面的介電常數指定為復值標量。省略時,介電常數取自Blake [1]中推導的頻率相關海水介電模型。
示例:70
'SurfaceRoughness' - 表面粗糙度
0(預設值)|實值標量
表面粗糙度指定為非負實數標量。表面粗糙度是反射表面的高度變化的量度。粗糙度被建模為正弦波,具有由該值給出的波峰到波谷的高度。值0表示光滑的表面。表面粗糙度高度的單位由“HeightUnit”名稱 - 值對的值指定。
示例:2
'AntennaPattern' - 天線高程模式
實值N-by-1列向量
天線高程模式,指定為實數N-by-1列向量。必須將'AntennaPattern'的值與'PatternAngles'的值一起指定。
ath = linspace(-pi / 2,pi / 2,361);
HPBW = 10 * pi / 180;
k = 1.39157 / sin(HPBW / 2);
u = k * sin(ath);
apat = sinc(u / pi);
示例:cosd([ - 90:90])
'PatternAngles' - 天線圖案仰角
實值N-by-1列向量
指定為實值N×1列向量的天線模式仰角。 'PatternAngles'指定的向量大小必須與'AntennaPattern'指定的大小相同。角度單位以度表示,必須介於-90°和90°之間。通常,為了正確計算覆蓋範圍,天線方向圖應填充-90°至90°的整個範圍。
示例:[ - 90:90]
'TiltAngle' - 天線傾斜角度
實值標量
天線傾斜角度指定為實值標量。傾斜角是天線相對於表面的仰角。角度單位以度表示。
示例:10
'MaxElevation' - 最大仰角
實值標量
最大仰角,指定為實值標量。最大仰角是計算垂直覆蓋範圍的最大角度。角度單位以度表示。
示例:70
輸出引數
全部收縮
vcp - 垂直覆蓋模式
實值向量
垂直覆蓋模式作為實數的K-by-1列向量返回。垂直覆蓋模式是雷達的實際最大範圍。垂直覆蓋圖案的每個條目對應於vcpangles中返回的一個角度。
vcpangles - 垂直覆蓋圖案角度
實值向量
垂直覆蓋圖案角度作為K-by-1列向量返回。角度範圍為-90°至90°。
ge-height-angle plot。