Этот пример иллюстрирует моделирование антенн и массивов с бесконечной наземной плоскостью. Основное преимущество моделирования наземной плоскости как бесконечная состоит в том, что наземная плоскость не поймана в сети. Это помогает в ускорении решения. Структура моделируется с помощью метода изображений. Несколько элементов антенны в Antenna Toolbox™ имеют наземную плоскость как часть структуры. Для других элементов наземная плоскость может быть введена путем размещения их перед отражателем.
Отражатель по умолчанию имеет диполь по наземной плоскости операционный приблизительно 1 ГГц.
r = reflector; show(r);
Смотря на диаграмму направленности, мы видим, что существует некоторая утечка ниже земли. Это вызвано тем, что размера наземной плоскости.
pattern(r, 1e9);
Чтобы предотвратить утечку, наземная плоскость должна быть сделана больше. Однако путем увеличения размера наземной плоскости размер увеличений mesh. Увеличение размера mesh увеличивает время симуляции. Ниже mesh, созданная для структуры выше.
mesh(r);
Увеличение наземного размера плоскости поместит больше треугольников на землю, которая приведет к большему количеству времени симуляции.
Простой способ предотвратить утечку ниже наземной плоскости состоит в том, чтобы сделать наземную плоскость бесконечной. Это может быть достигнуто путем создания или GroundPlaneLength или GroundPlaneWidth или обоих, чтобы быть бесконечным. В этом случае наземная плоскость заменяется голубым листом, указывающим, что наземная плоскость не сделана из металла.
r.GroundPlaneLength= inf; show(r);
График шаблона не показывает утечки ниже земли. Этот результат может использоваться в качестве первой передачи, чтобы получить общее представление об антенне. Бесконечная наземная плоскость может быть заменена большой конечной в конце, чтобы искать краевые эффекты. Другим интересным фактором является увеличение максимального значения направленности. Как там никакой задний лепесток, вся энергия излучена над землей плоскость, увеличив максимальную направленность от 7,38 до 7.5dBi.
pattern(r, 1e9);
Как упомянуто прежде, бесконечная наземная плоскость не поймана в сети. Mesh для этой структуры показывает только mesh для дипольного элемента.
mesh(r);
Импеданс отражателя с бесконечной наземной плоскостью выглядит подобным той с конечной наземной плоскостью. Резонансное значение переключено немного от 880 МГц для конечной земли к 890 МГц для бесконечного случая.
impedance(r, 850e6:2e6:950e6);
Концепция бесконечной земли становится еще более важной для массивов. Как увеличение числа элементов размер наземной плоскости увеличивается существенно, когда пробел на земле между элементами также должен быть пойман в сети. Так выбор бесконечной наземной плоскости для массивов довольно распространен. Наземные плоскости Бога в массивах также называются заземляющими экранами.
p = patchMicrostrip('GroundPlaneWidth', inf); arr = rectangularArray('Element', p); arr.RowSpacing = 0.075; arr.ColumnSpacing = 0.1; show(arr);
Выше четыре элемента прямоугольный массив закрашенной фигуры на бесконечной наземной плоскости. Отдельные закрашенные фигуры резонируют приблизительно 1,75 ГГц. Ниже шаблон полного массива.
pattern(arr, 1.75e9);
Снова график показывает, что нет никакого излучения ниже земли. Mesh, которая используется, чтобы решить массив, показывают. Как упомянуто ранее, земля не поймана в сети так, полный размер системы уменьшается, закончившись в более быстрое время вычисления.
mesh(arr);
[1] К. А. Баланис, теория антенны. Анализ и проектирование, Вайли, Нью-Йорк, 3-й выпуск, 2005.
