数组的局部坐标系

任何相位阵列系统工具箱阵列的元素的位置始终在本地坐标系中定义。当您使用创建统一阵列的任何系统对象时，阵列元素位置是基于预定义的本地坐标系自动定义的。这个属性持有的阵列是阶段性，淘汰。乌拉，阶段性UCA，异生性扁桃体， 和分阶段。HeterogeneousURA系统对象。对于这些系统对象，使用诸如元素间隔和元素数量的少数参数来描述阵列。然后将元素的位置相对于位于的阵列原点定义(0,0,0)也就是数组的几何中心。几何中心是阵列的一个很好的近似相位中心这个相位中心当在远场观测时，辐射波似乎是从该点发出的。例如，对于具有奇数个元素的ULA，元素位于距离(-二维，- d，0，d，二维)。

有些数组系统对象必须显式指定其元素坐标。您可以使用这些对象创建任意数组形状。这些对象是分阶段。ConformalArray和相位非均匀共形射线系统对象。对于这些阵列，阵列的相位中心不必与阵列原点或几何中心重合。

元素瞄准线的方向。除元件位置外，您还需要指定元件方向，即元件指向的方向。某些元件方向性很强-其大部分辐射能量流向一个方向，称为主响应轴（MRA）。其他是全向的。元素方向是MRA的指向方向。可以使用阵列本地坐标系中的方位角和仰角指定元素方向。天线或麦克风MRA在发送或接收信号时所面对的方向也称为瞄准线或看方向。对于统一阵列，所有元素的所有阻挡方向都由阵列参数确定。对于保形阵列，您可以独立地指定每个元素的阻止方向。

均匀线阵的局部坐标系

阵列原点和相位中心。均匀的线性阵列（ULA）是一系列天线或麦克风元件，其沿直线等距间隔开。在分阶段阵列系统工具箱中，阶段性系统对象创建一个ULA数组。其元素的ULA方向的几何形状由三个参数决定:元素的数量、元素之间的距离和ArrayAxis属性。对于ULA，局部坐标系适用于阵列-元素在局部坐标系中自动分配位置。

元素在数组中的位置由ArrayAxis属于价值的财产“x”，“y”或'Z'这个array axis property determines the axis on which all elements are defined. For example, when theArrayAxis属性设置为“x”，数组元素沿x设在。这些元素相对于原点对称地放置。因此，阵列的几何中心位于坐标系的原点。

此图显示了在局部右手坐标系中具有方向元素的四元素ULA。这些元素位于y-轴的视轴指向x-方向。在本例中ArrayAxis属性设置为“y。

ULA元素轴向。在ULA中，每个元素的瞄准方向都指向同一方向。该方向与阵列轴正交。该方向取决于ArrayAxis财产。

适应于均匀线性阵列的局部坐标

构造均匀线性阵列的两个示例，并相对于由阵列定义的局部坐标系统显示元件的坐标。

首先，构建一个单元间距为半米的4单元ULA。

苏拉=分阶段。齿龈(“NumElements”4.“ElementSpacing”, 0.5);ElementLocs = getElementPosition(苏拉)

ElementLocs =3×4.0 0 0 0 -0.7500 -0.2500 0.2500 0.7500 0 0 0 0

viewArray(苏拉)

将以阵列为中心的局部坐标系原点设为阵列的相位中心。相位中心是阵列元素位置的平均值。

disp(平均(ElementLocs '))

0 0 0

因为这个阵列有偶数个元素，所以实际上没有一个元素位于相位中心(0,0,0)。

下一步，构建一个5元素的ULA，元素间距为30厘米。

sULA1 =分阶段。齿龈(“NumElements”5.“ElementSpacing”, 0.3);ElementLocs = getElementPosition (sULA1)

ElementLocs =3×5000 00 -0.6000 -0.3000 0 0.3000 000 0

viewArray (sULA1)

因为阵列的每一行和每一列都有奇数个元素，所以阵列的中心元素位于相位中心。

均匀矩形阵列的局部坐标系

阵列原点和相位中心。统一矩形阵列(URA)是放置在规则的二维网格上的天线或麦克风元件阵列。市建局的几何形状、各元素的位置和方位由以下几个参数决定:阵列的尺寸、各元素之间的距离和ArrayNormal.财产。就市建局而言，本地坐标系统会根据数组进行调整，元素会在本地坐标系统中自动分配位置。局部坐标系的原点是数组的几何中心。的相位中心阵列的位置与几何中心重合。元素在此局部坐标系中自动分配位置。位置由ArrayNormal.属于价值的财产“x”，“y”或'Z'。所有元素都位于通过原点并与此属性中指定的轴正交的平面上。例如，当ArrayNormal.属性设置为“x”，数组元素位于yz-平面如图所示。图中显示了一个2乘4的元素URA，各元素之间有间隔d米的距离y和z方向。

元件视轴方向。和ULA一样，市区重建局的每个元素的轴向都指向同一个方向。你可以用ArrayNormal.财产。如上图所示，市建局的ArrayNormal.属性设置为“x”.然后，元件孔瞄准线指向x设在。

适应于均匀矩形阵列的局部坐标

构造两个均匀矩形阵列示例，并显示元素相对于阵列定义的局部坐标系的坐标。

首先，建造一个2乘4的市区重建局，元件间距为半米。

苏拉=分阶段。(精“尺寸”(2 - 4),“ElementSpacing”[0.5 - 0.5]);ElementLocs = getElementPosition(章)

ElementLocs =3×8.0 0 0 0 0 0 0 0 -0.7500 -0.7500 -0.2500 -0.2500 0.2500 0.2500 0.7500 0.7500 0.2500 -0.2500 0.2500 -0.2500 0.2500 -0.2500 0.2500 -0.2500

viewArray（苏拉）

阵列的阶段中心是阵列元件位置的平均值。阵列本地坐标系的原点被设置为阵列的阶段中心。

disp(平均(ElementLocs '))

0 0 0

因为数组的每一行和每一列都有偶数个元素，所以数组中实际上没有元素位于相位中心(0,0,0)。

接下来建造一个5乘3的URA，元素间距为30厘米。

sURA1 =分阶段。(3 [5],“ElementSpacing”，[0.3 0.3]）;ElementLocs = GetElementPosition（Sura1）

ElementLocs =3×15000 000 000 000 000 0 -0.3000 -0.3000 -0.3000 -0.3000 -0.3000 000 000 000 000 000 0.3000 0.3000 0.3000 0.3000 0.3000 0.6000 0.6000 0.3000 0 -0.3000 -0.6000 0.3000 0 -0.3000 -0.6000 0.3000

viewArray (sURA1)

因为阵列的每一行和每一列都有奇数个元素，所以阵列的中心元素位于相位中心。

信号从1000米外的点到达阵列+ X.全球坐标系的-轴。本地市建局阵列沿y轴顺时针旋转30度。计算信号在本地阵列轴线上的到达角。

宽松= roty (30);(rng, ang) = rangeangle((1000, 0, 0),(0, 0, 0),松懈)

rng = 1.0000 e + 03

昂=2×10 30.0000

均匀圆阵的局部坐标系

阵列原点和相位中心。均匀的圆形阵列（UCA）是一系列天线或麦克风元件，其围绕圆形的相等角度间隔开。的阶段性UCA系统对象创建UCA的一种特殊情况。在这种情况下，元素瞄准方向指向远离阵列原点的方向，就像车轮的辐条一样。局部坐标系的原点是阵列的几何中心。UCA的几何图形及其元素的位置和方向由三个参数确定：半径数组、元素数和ArrayNormal.财产。这些元素在本地坐标系统中被自动分配位置。位置是由ArrayNormal.属于价值的财产“x”，“y”或'Z'。所有元素都位于通过原点并与此属性中指定的轴正交的平面上。的相位中心数组的形状与几何中心重合。例如ArrayNormal.属性设置为“x”，数组元素位于yz-平面如图所示。可以创建一个更通用的UCA，具有任意的轴向分阶段。ConformalArray系统对象。

这张图显示了一个8元素的UCA，其中元素位于yz飞机。

元素瞄准线的方向。在UCA中定义为阶段性UCA系统对象，元素瞄准方向从阵列原点径向向外指向ArrayNormal.属性设置为“x”，元素触摸方向点径向向外yz飞机。

保形阵的局部坐标系

阵列原点和相位中心。您可以使用分阶段。ConformalArray创建任意形状的数组。与统一数组的情况不同，必须显式指定元素位置。一个N-element array需要指定N在阵列局部坐标系中的三维坐标。共形阵的原点可以定位在任意一点。共形阵元的轴向不必平行。方位角和仰角决定了轴向的方向是相对于局部坐标系的。阵列的相位中心不需要与几何中心重合。同样的属性也适用于相位非均匀共形射线数组中。

此图显示了四元共形阵的位置和方向。

第4单元共形阵列

使用ConformalArray系统对象构造一个4个元素阵列。假设工作频率为900 MHz。显示阵列几何和普通向量。

fc=900e6；c=物理常数(“光速”); lam=c/fc；x=[1.0，-.5,0,8]*lam/2；y=[-.4，-1.5,1.5]*lam/2；z=[-.3,3,0.4,0]*lam/2；sIso=相控余弦元素(．..“频率范围”[0,1 e9]);nv = [-140, -140, 90, 90, 80, 80, 80, 80];sConformArray =分阶段。ConformalArray (“元素”，西索，．..“ElementPosition”(x, y, z),．..“ElementNormal”, nv);pos = getElementPosition (sConformArray)

位置=3×4.0.1666 -0.0833 0 0.1332 -0.0666 -0.1666 0.0833 0.2498 -0.0500 0.0500 0.0666 0

normvec = getElementnormal（sconformarray）

normvec=2×4-140 -140 90 90 80 80 80 80

ViewArray（SconFormArray，“ShowIndex”，“所有”，“ShowNormal”,真正的)