Двойная полость слота исправляет на подложке TMM10

Этот пример показывает вам, как создать пользовательскую закрашенную фигуру полости слота с помощью пользовательской геометрии антенны и толстой диэлектрической подложки. Двойная закрашенная фигура полости слота состоит из двойной закрашенной фигуры слота, поддержанной полостью и питаемой зондом. Полость заполнена подложкой TMM10. Поддержка полости помогает уменьшать назад излучение. Можно использовать эту антенну для микроволновой обработки изображений путем размещения антенны близко к человеческому телу.

Ниже изображение произведенной антенны закрашенной фигуры со слотами.

Произведенная вставленная антенна закрашенной фигуры (с разрешением от Antenna Lab, WPI)

Создайте двойную закрашенную фигуру слота

Двойная закрашенная фигура слота не доступна как часть Библиотеки Antenna Toolbox. Однако можно создать геометрию с помощью основной примитивной прямоугольной фигуры. Можно поместить эту информацию в customAntennaGeometry объект антенны, и Логическая операция выполняется, чтобы создать слоты.

rect1 = antenna.Rectangle('Length', 37e-3, 'Width', 37e-3);
p1 = getShapeVertices(rect1);
slot1 = antenna.Rectangle('Length', 2e-3, 'Width', 23e-3,               ...
    'Center', [-5e-3, 0],'NumPoints',[5 10 5 10]);
p2 = getShapeVertices(slot1);
slot2 = antenna.Rectangle('Length', 2e-3, 'Width', 23e-3,               ...
    'Center', [ 5e-3, 0],'NumPoints',[5 10 5 10]);
p3 = getShapeVertices(slot2);
feed1 = antenna.Rectangle('Length', 0.5e-3, 'Width', 0.5e-3,            ...
    'Center', [-17.25e-3 0]);
p4 = getShapeVertices(feed1);

ant = customAntennaGeometry;
ant.Boundary = {p1,p2,p3,p4};
ant.Operation = 'P1-P2-P3+P4';
ant.FeedLocation = [-17.5e-3,0,0];
ant.FeedWidth    = 0.5e-3;
figure
show(ant);

Предоставьте полости, отступающей тестовый канал

Используйте закрашенную фигуру слота, созданную в качестве возбудителя для полости, и включите тестовый канал. Ниже вас смотрите структуру антенны закрашенной фигуры на воздушной подложке.

c = cavity('Exciter', ant, 'Length', 57e-3, 'Width', 57e-3, 'Height',   ...
    6.35e-3, 'Spacing', 6.35e-3, 'EnableProbeFeed', 1);
figure;
show(c);

Вычислите импеданс антенны

Вычислите импеданс антенны в области значений от 2.4 ГГц до 3 ГГц. От фигуры заметьте, что антенна резонирует приблизительно 2,76 ГГц.

figure;
impedance(c, linspace(2.4e9, 3.0e9, 61));

Визуализируйте Mesh антенны

На самой высокой частоте 2.2 ГГц длина волны в диэлектрике TMM10 составляет 43,6 мм. Таким образом, толщина подложки является lambda/7. Таким образом, чтобы сделать толстую подложку точной толстой подложкой, два слоя тетраэдров автоматически сгенерированы.

figure;
mesh(c);

Добавьте диэлектрическую подложку

Заполните пробел между полостью и закрашенной фигурой с подложкой Rogers TMM10 из диэлектрического каталога.

c.Substrate = dielectric('TMM10');
show(c);

Поймать в сети антенну

Поймайте в сети антенну edgelength имеющий 3,5 мм.

mesh(c,'MaxEdgelength',3.5e-3);

Вычислите импеданс антенны

Эффект диэлектрической постоянной состоит в том, чтобы переместить резонанс фактором sqrt (9.8) ~ 3, приблизительно. Таким образом, миниатюризация антенны достигается путем добавления диэлектрической подложки. Однако, когда диэлектрическая постоянная подложки увеличивает антенну, более высокий Q-фактор создает резкий резонанс. Из-за больших количеств включенных шагов частоты, результаты предварительно вычисляются и хранятся. Только одно из самых высоких вычислений частоты показывают.

zl = impedance(c, 2.2e9);
load cavitypatch;
figure;
plot(freq./1e9, real(Z), 'b', freq./1e9, imag(Z), 'r', 'LineWidth',2);
xlabel('Frequency (GHz)');
ylabel('Impedance (ohm)');
legend('Resistance','Reactance');
grid on;

Произведенная антенна закрашенной фигуры слота

Двойная антенна закрашенной фигуры слота была произведена, и ее отражательный коэффициент был измерен в Antenna Lab в Вустерском политехническом институте (WPI). Как замечено по графику ниже, очень хорошее соглашение достигается на более низкой частоте. На верхней частоте различие в отражательном коэффициенте составляет приблизительно 3,5%. Это могло произойти из-за подарка коннектора SMA на фактической антенне или изменении частоты в диэлектрической постоянной для подложки.

figure
plot(freq./1e9,s11_meas,'-r','LineWidth',2); grid on;
hold on
plot(freq./1e9,s11_sim,'-b','LineWidth',2); grid on;
xlabel('Freq (GHz)')
ylabel('S11 (dB)')
axis([0.5,2.2,-5,0])
title('Antenna S11 Data')
legend('Measurement','Simulated','Location', 'best')