Создайте, визуализируйте и анализируйте элементы антенны с помощью Приложения Antenna Designer.

Определяет количество терминальных параметров антенны, относительно порта антенны. Антенна является сетью с одним портом. Порт антенны является физическим местоположением на антенне, где источник РФ соединяется с ним. Параметры порта терминала, поддержанные в Antenna Toolbox™,

Визуализируйте поверхностные токи на полу - диполь длины волны и как наблюдать отдельные текущие компоненты. Наконец, это показывает, как взаимодействовать со шкалой палитры, чтобы изменить ее динамический диапазон, чтобы лучше визуализировать поверхностные токи.

Визуализируйте далекие поля для антенн и антенных решеток. Диаграммы направленности могут быть построены в Antenna Toolbox™ с помощью функции шаблона. Пример объясняет различные варианты, доступные в функции шаблона.

Вычислите и визуализируйте почти поля для антенн. Около полей может быть построен в Antenna Toolbox™ с помощью функции EHfields. Эта функция может также использоваться, чтобы вычислить и построить почти поля для антенных решеток. В близкой полевой области электрические и магнитные поля могут существовать друг независимо от друга, и один тип поля может доминировать над другим.

Объясняет, как взволновать антенну с помощью плоской волны. Антенна в этом случае может считаться антенной получения. Антенна получения может быть просмотрена как любой металлический объект, который рассеивает инцидентное электромагнитное поле. В результате рассеивания электрического тока появляется на поверхности антенны. Ток в свою очередь создает соответствующее электрическое поле. Это производит разность потенциалов через канал. Это напряжение составляет полученный сигнал. [1]

Создайте, визуализируйте и анализируйте элементы антенны в Antenna Toolbox.

Построение, анализ и визуализация антенной решетки в Antenna Toolbox.

Загрузите антенну с помощью lumpedElement. Можно загрузить антенну, чтобы сделать его меньшим, позволить соответствовать в линии питания или сделать антенны больше, чтобы получить более высокую производительность. Пример ниже демонстрирует создание простой сети соответствия путем добавления сосредоточенной нагрузки в канале.

Демонстрирует использование бесконечного анализа массивов, чтобы смоделировать поведение одного элемента - элементарной ячейки, встроенной в массив [1] - [3]. Массив принят, чтобы быть бесконечной степени в двух измерениях и расположен в плоскости XY.

Вычислите и визуализируйте наружное беспроводное покрытие между передатчиком и получателем. Это включает:

Пример по рабочему процессу приложения разработчика антенной решетки.

Создайте, визуализируйте и анализируйте элементы антенны в Antenna Toolbox.

Создайте, визуализируйте и анализируйте элементы антенны с помощью Приложения Antenna Designer.

Проектируйте и анализируйте cassegrain антенну.

Антенна Discone для телевизионного вещания.

BiquaYagi для приложений Wi-Fi.

Волновод со слотами для высокочастотных приложений.

Сравнивает результаты, опубликованные в [1] для Архимедовой спиральной антенны с теми полученное использование модели тулбокса спиральной антенны. Архимедова спиральная антенна 2D руки (r = R ϕ) может рассматриваться как диполь, руки которого были перенесены в форму Архимедовой спирали. Эта идея прибыла от Эдвина Тернера приблизительно 1 954.

Вычисляет производительность двух линейно поляризованных антенн закрашенной фигуры.

Создайте и анализируйте резонирующую систему беспроводной передачи степени (WPT) типа связи с акцентом на концепции, такие как резонирующий режим, связывая эффект и шаблон магнитного поля. Анализ основан на системе с 2 элементами спиральных резонаторов.

Проектирует инвертированную антенну сектора Амоса.

Этот пример проектирует PIFA для приложений беспроводной связи.

Спиральная антенна является по сути широкополосной связью и двунаправленным теплоотводом. Этот пример будет анализировать поведение антенны логарифмической спирали, поддержанной отражателем [1]. Спираль и отражатель являются Совершенными электрическими проводниками (PEC).

Анализ блейд-диполя как один элемент и в 2 X 2 массива с акцентом на его широкополосное поведение.

Спроектируйте двойную настраивающую сеть соответствия L-раздела между резистивным источником и емкостной загрузкой в форме маленького монополя. L-раздел состоит из двух индукторов. Сеть достигает сопряженного соответствия и гарантирует передачу максимальной мощности на одной частоте. Этот пример требует следующего продукта:

В он - наиболее каноническая форма, микрополосковая антенна закрашенной фигуры состоит из исходящей закрашенной фигуры на одной стороне диэлектрической подложки и наземной плоскости с другой стороны. Микрополосковые антенны закрашенной фигуры исходят, в основном, как широко открыто-открытые полуволновые микрополосковые резонаторы. Длина L прямоугольной закрашенной фигуры для основного режима возбуждения немного меньше λ/2. Для хорошей производительности антенны обычно желаема толстая диэлектрическая подложка, имеющая низкую диэлектрическую постоянную, поскольку она обеспечивает большую пропускную способность и четко определенный луч. Прямоугольная микрополосковая антенна закрашенной фигуры обычно излучает линейно поляризованную волну приблизительно с усилением 6-7 dBi в развороте. Более высокие усиления (до 10 dBi) могут быть достигнуты при помощи средних значений различного включая большие высоты закрашенной фигуры и паразитные закрашенные фигуры.

Оптимизирует антенну Яги-Uda с 6 элементами и для направленности и для 300Ω входное соответствие с помощью глобального метода оптимизации. Диаграммы направленности и входной импеданс антенн чувствительны к параметрам, которые задают их формы. Многомерная поверхность, по которой должна быть выполнена такая оптимизация, имеет несколько локальных оптимумов. Это делает задачу из нахождения правильного набора параметров, удовлетворяющих целям оптимизации особенно сложный, и требует использования глобальных методов оптимизации. Один такой метод является поиском шаблона, прямой основанный на поиске метод оптимизации, который дал к впечатляющим результатам для оптимизации проекта антенны.

Оптимизирует антенну Яги-Uda с 6 элементами и для направленности и для 50 входных соответствий с помощью названной суррогатной оптимизации метода глобальной оптимизации. Диаграммы направленности и входной импеданс антенн чувствительны к параметрам, которые задают их формы. Многомерная поверхность, по которой должна быть выполнена такая оптимизация, имеет несколько локальных оптимумов. Это делает задачу из нахождения правильного набора параметров, удовлетворяющих целям оптимизации особенно сложный, и требует использования глобальных методов оптимизации. Эта антенна Яги-Uda предназначается для операции как часть станции повторителя в настройке Любительского радио.

Описывает моделирование 77 антенных решеток GHz 2 X 4 для Модулируемой частотой Непрерывной Волны (FMCW)), приложения. Присутствие антенн и антенных решеток в и вокруг транспортных средств стало банальностью с введением беспроводного обнаружения столкновений, предотвращения столкновения и систем предупреждения о сходе с полосы. Эти два диапазона частот, рассмотренные для таких систем, сосредоточены приблизительно 24 ГГц и 77 ГГц, соответственно. В этом примере мы исследуем микрополосковую антенну закрашенной фигуры как поэтапный теплоотвод массивов. Диэлектрическая подложка является воздухом.

Выберите число элементов, частоту операции и азимута и угла вертикального изменения, чтобы регулировать основной луч массива.

Как антенна, взаимная связь влияет на производительность передачи ортогонального пространственно-временного блочного кода (OSTBC) по нескольким - ввела, несколько - выводят (MIMO) канал. Передатчик и получатель имеют два дипольных элемента антенны каждый. BER по сравнению с кривыми ОСШ построен при различной корреляции и связывающихся сценариях. Чтобы запустить этот пример, вам нужен Antenna Toolbox™.

Коммутируемый массив луча 4 резонирующих диполей. Переключение луча выполняется при помощи 4 X 4 матрицы Батлера. Эффект переключения луча показывают путем наблюдения выходных сигналов 4 антенн получения, которые помещаются в далекое поле массива под аппроксимированными азимутальными углами, соответствующими peaks луча. Эффект взаимной связи между элементами массива на стороне передачи считается для использования S-параметров.

Анализирует схему разнообразия с 2 антеннами изучить влияние, которое положение, ориентация и частота оказывают на полученные сигналы. Анализ выполняется под предположениями, что импеданс, соответствующий, не достигается, и взаимная связь учтена [1].

Использование бесконечный анализ массивов, чтобы смоделировать большие конечные массивы. Бесконечный анализ массивов элементарной ячейки показывает поведение импеданса сканирования на особой частоте. Эта информация используется со знанием изолированного шаблона элемента и импеданса, чтобы вычислить шаблон элемента сканирования. Большой конечный массив затем моделируется с помощью предположения, что каждый элемент в массиве обладает тем же шаблоном элемента сканирования. Действительный массив конечного размера может анализироваться с помощью встроенного шаблона элемента в качестве следующего шага. Этот подход представлен в Моделировании Взаимной Связи в Больших массивах Используя Встроенный Шаблон Элемента.

Демонстрирует встроенный подход шаблона элемента, чтобы смоделировать большие конечные массивы. Такой подход только хорош для очень больших массивов так, чтобы краевые эффекты могли быть проигнорированы. Распространено рассмотреть бесконечный анализ массивов как первый шаг для такого вида анализа. Этот подход представлен в Моделировании Взаимной Связи в Больших массивах Используя Анализ Бога Массивов; Моделирование Взаимной Связи в Больших массивах Используя Анализ Бога Массивов>. Встроенный шаблон элемента относится к шаблону одного элемента, встроенного в конечный массив, который вычисляется путем управления центральным элементом в массиве и завершения всех других элементов в ссылочный импеданс [1] - [3]. Шаблон управляемого элемента, называемого встроенным элементом, включает эффект связи с соседними элементами. Распространено выбрать центральную область/элемент массива для встроенного элемента, в зависимости от того, имеет ли массив четное или нечетное число элементов (для больших массивов, это не имеет значения). Шаблон изолированного элемента (теплоотвод, расположенный на пробеле отдельно), изменяется, когда это помещается в массив из-за присутствия взаимной связи. Это делает недействительным использование умножения шаблона, которое принимает, что все элементы имеют тот же шаблон. Чтобы использовать умножение шаблона, чтобы вычислить общую диаграмму направленности массивов и улучшить точность анализа, мы заменяем изолированный шаблон элемента на встроенный шаблон элемента.

Диаграмма направленности далекого поля полностью взволнованного массива может быть воссоздана от суперпозиции встроенных шаблонов индивидуума каждого элемента. Теорема умножения шаблона в теории массивов утверждает, что диаграмма направленности далекого поля массива является продуктом шаблона отдельного элемента и фактора массивов. В присутствии взаимной связи шаблоны отдельного элемента не идентичны, и поэтому делает недействительным результат умножения шаблона. Однако путем вычисления встроенного шаблона для каждого элемента и использования суперпозиции, мы можем показать эквивалентность шаблону массивов при полном возбуждении.

Демонстрирует процесс использования фотографии плоской антенны, чтобы сгенерировать жизнеспособную модель антенны и ее последующий анализ для порта, поверхности и полевых характеристик. Приложение Image Segmenter будет использоваться, чтобы выполнить сегментацию на изображении тега RFID, и получившиеся контуры будут использоваться, чтобы настроить модель антенны в Antenna Toolbox™. Начальный анализ импеданса будет сделан по частотному диапазону, чтобы изучить характеристики порта антенны. После определения резонансной частоты текущий шаблон и шаблон далекого поля будут вычислены и построены. Этот пример зависит от Image Processing Toolbox™

Создайте и анализируйте микроволновые плоские структуры Фотонной ширины запрещенной зоны (PBG) в Antenna Toolbox™. Фотонные структуры Ширины запрещенной зоны состоят из периодической решетки, которая обеспечивает эффективное и гибкое управление распространения Электромагнитной волны в один или несколько направлений. Микроволновые плоские структуры PBG были сначала введены около года 2000 профессором Итохом и его группой. Эти структуры создают полосу задерживания по определенному частотному диапазону и легки реализовать путем сокращения периодических шаблонов на металлической наземной плоскости.

Радарный пример сравнительного тестирования сечения.

Будет использовать элементарный диполь и антенну цикла и анализировать поведение импеданса волны каждого теплоотвода на пробеле на одной частоте. Область пробела вокруг антенны была задана во множестве путей. Самое сжатое описание использует 2 - или модель с 3 областями. Одно изменение модели с 2 областями использует почти поле условий и далекое поле, чтобы идентифицировать определенные полевые механизмы, которые являются доминирующими. Модель с 3 областями, разделяет почти поле в зону перехода, где работает слабо радиационный механизм. Другие термины, которые были использованы, чтобы описать эти зоны, включают, квазистатическое поле, реактивное поле, безызлучательное поле, область Френеля, зона индукции и т.д. [1]. Придавливание этих областей математически представляет собой дальнейшие проблемы, как наблюдается со множеством определений, доступных через другие источники [1]. Понимание областей вокруг антенны очень важно для обоих антенна инженеры a хорошо как электромагнитная совместимость (EMC) инженер. Инженер антенны может хотеть выполнить почти полевые измерения и затем вычислить шаблон далекого поля. Инженеру EMC, изучая импеданс волны требуется для разработки щита с особым импедансом, чтобы не пустить интерференцию.

Анализирует поведение импеданса монополя в различном разрешении/размерах mesh и на одной частоте операции. Сопротивление и реактивное сопротивление монополя построены и по сравнению с теоретическими результатами. Относительная кривая сходимости устанавливается для импеданса.

Анализирует поведение импеданса питаемой центром дипольной антенны в различном разрешении/размере mesh и на одной частоте операции. Сопротивление и реактивное сопротивление диполя по сравнению с теоретическими результатами. Относительная кривая сходимости устанавливается для импеданса.

Сравнивает импеданс монополя, анализируемого в Antenna Toolbox™ с измеренными результатами. Соответствующая антенна была произведена и измерилась в Центре Метаматериалов и Интегрированного Plasmonics (CMIP), Университет Дюка. Монополь спроектирован для рабочей частоты 2,5 ГГц.

Вычисляет и сравнивает передачу, и получите коллекторы для основной антенной решетки полуволнового диполя. Коллектор массивов является основным свойством антенных решеток, и в передаче, и получите настройки. Передача и получает коллекторы, теоретически то же самое из-за теоремы взаимности. Этот пример подтверждает это равенство, таким образом обеспечивающее важную верификацию вычислений, выполняемых Antenna Toolbox™.

Сравнивает результаты, опубликованные в [1] для антенны логарифмической спирали 2D руки на foamclad, отступающем (ϵr ≈ 1), с теми полученное использование модели тулбокса спиральной антенны тех же размерностей. Спиральные антенны принадлежат классу независимых от частоты антенн. В теории такие антенны могут обладать бесконечной пропускной способностью, когда сделано бесконечно большой. В действительности конечная область питания должна быть установлена, и внешняя степень спиральной антенны должна быть усеченной.

Изучает спиральную антенну, спроектированную в [2] относительно достигнутой направленности. Спиральные антенны были введены в 1 947 [1]. С тех пор они широко использовались в определенных приложениях, таких как мобильная и спутниковая связь. Спиральные антенны обычно используются в осевом режиме работы, который происходит, когда окружность спирали сопоставима с длиной волны операции. В этом режиме спиральная антенна имеет максимальную направленность вдоль своей оси и излучает циркулярно поляризованную волну.

Антенна турникета, изобретенная в 1 936 Брауном [1], является ценным инструментом, чтобы создать циркулярно поляризованный шаблон (RHCP или LHCP). Это обычно используется в мобильной связи.

Считайте файл антенны Планеты MSI (.MSI или.PLN). Можно читать, файл MSI с помощью msiread функционируют и визуализируют данные с помощью функции polarpattern. Можно также записать данные обратно в формат Планеты MSI с помощью функции msiwrite.

Визуализируйте диаграмму направленности и векторные поля из пользовательских данных. Чтобы отобразить 3D полевые данные на графике, используйте функцию patternCustom. Эта функция также позволяет пользователю нарезать данные и видеть его. Чтобы визуализировать только 2D полярные данные используют функцию polarpattern. Функция polarpattern позволяет вам взаимодействовать с данными, а также выполнять антенну определенные измерения. Пользователь может также построить векторные поля в точке на пробеле с помощью функции fieldsCustom.

Восстановите 3D диаграмму направленности с помощью patternFromSlices функцию. 3D диаграмма направленности является очень важным инструментом для анализа антенны, характеристики, проекта, планирования и приложений. Этот пример покажет реконструкцию 3-D излучения от 2 ортогональных срезов. Реконструкция шаблона для всенаправленной и направленной антенны будет рассмотрена.

Взаимодействуйте с полярным графиком, созданным с помощью polarpattern класс.

Радарный пример сравнительного тестирования сечения.

Демонстрирует использование бесконечного анализа массивов, чтобы смоделировать поведение одного элемента - элементарной ячейки, встроенной в массив [1] - [3]. Массив принят, чтобы быть бесконечной степени в двух измерениях и расположен в плоскости XY.

Исследует эффект положения канала и геометрии поверхности отражателя на диаграмме направленности далекого поля питаемого полуволновым диполем симметричного параболического отражателя. Симметричный параболический отражатель, также обычно называемый 'тарелкой', является простой и широко используемой антенной с высоким коэффициентом усиления. Эти антенны обычно используются в спутниковой связи, и в гражданских и в военных применениях. Высокое усиление этих антенн достигается из-за электрического размера антенны, также называемой апертурой. Симметричный параболический отражатель имеет круговую апертуру, и о ее электрическом размере обычно сообщают в терминах диаметра. В зависимости от приложения диаметр отражателя мог лежать в диапазоне от 10-30 (терминалы VSAT), или вверх 100 (радио-астрономия).

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.

Пример моделирует элемент антенны при наличии большой платформы. Антенна моделируется точно с помощью Метода моментов (MoM), в то время как эффект электрически большой платформы является рассмотренной использование физической оптикой (PO).

Метаповерхностная антенна является новой концепцией в поверхностных антеннах, которые пользуются премуществом периодического контура каждого излучения элементарные ячейки, чтобы сгруппировать модуль излучения на более компактном пробеле. Этот пример представляет проект, моделирование и анализ метаповерхностной антенны в Antenna Toolbox. Мы представляем работу в [1].

Смоделируйте бесконечную наземную плоскость и вычислите основные параметры антенны для сбалансированных антенн.

Смоделируйте бесконечную наземную плоскость и вычислите основные параметры антенны для несбалансированных антенн.

Запланируйте радарную сеть использование моделирования распространения по ландшафту. Данные о ландшафте уровня 1 DTED импортированы для области, которая содержит пять кандидатов моностатические радарные сайты. Основное уравнение радиолокации используется, чтобы определить, могут ли целевые местоположения быть обнаружены, где дополнительная потеря пути вычисляется с помощью или модели распространения Лонгли-Райса или Ландшафта Интегрированную Грубую Землю Model™ (TIREM™). Лучшие три сайта выбраны для обнаружения цели, которая летит на уровне 500 метров над уровнем земли. Сценарий обновляется, чтобы смоделировать цель, которая летит на уровне 250 метров над уровнем земли. Радарные карты покрытия показывают для обоих сценариев.

Вычислите и визуализируйте наружное беспроводное покрытие между передатчиком и получателем. Это включает:

Запланируйте ссылку фиксированного беспроводного доступа (FWA) по ландшафту с помощью технологий 5G. FWA является вариантом использования для 5G, чтобы включить широкополосные услуги в дома или предприятия, где услуги проводной связи или недоступны или неблагополучны. FWA соединяет базовую станцию с фиксированным беспроводным терминалом (FWT) пользователя [1]. В высоких частотах, требуемых для 5G, ландшафт и нарушения пути потерь как листва и погода играют важную роль в определении успеха ссылки.

Вычислите полевую силу антенны на плоскую землю и отобразите ее на карте.

Вычислите и визуализируйте силу сигнала между передатчиком и несколькими получателями. Визуализация включает карту покрытия области и окрашенные линии связи. Пример также показывает выбор направленной антенны для того, чтобы достигнуть линии связи с определенным местоположением.

Визуализируйте изменяющийся шаблон и карту покрытия антенной решетки, когда это сканирует развертку углов. Антенная решетка создается с помощью Antenna Toolbox™ и Phased Array System Toolbox™. Массив спроектирован, чтобы быть направленным и изойти в xy-плоскости, чтобы сгенерировать максимальную зону обслуживания в географическом азимуте. Передатчик и сайты получателя созданы и показаны на карте, и шаблон и карта покрытия отображены, когда антенная решетка управляется.

Создайте 5G городская тестовая среда макроячейки и визуализируйте сигнал к интерференции плюс шумовое отношение (SINR) на карте. Тестовая среда основана на инструкциях, заданных в Отчете ITU-R M. [IMT-2020. EVAL] [1] для оценки технологий радио 5G. Этот отчет задает несколько тестовых сред и сценариев использования в Разделе 8.2. Тестовая среда в этом примере основана на городской среде с высокой пользовательской плотностью и загрузками трафика, фокусирующимися на пешеходных и автомобильных пользователях (Плотный Городской-eMBB). Тестовая среда включает шестиугольную сеть ячейки, а также пользовательскую антенную решетку, которая реализована с помощью Phased Array System Toolbox™.

Трассировка лучей для городских ландшафтов.