Этот пример сравнивает результаты, опубликованные в [1] для антенны логарифмической спирали 2D руки на foamclad, отступающем ( 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.
Антенна логарифмической спирали задана радиусом, который растет экспоненциально с углом намотки. Расширением спирали управляет фактор, названный темпом роста. В [1], авторы используют угол между касательной и радиальными векторами в любой точке на спирали, чтобы задать темп роста. Внутренний радиус спирали является радиусом питающейся структуры, в то время как внешний радиус является самой далекой степенью на любой руке спирали. Обратите внимание на то, что спиральные руки являются усеченными, чтобы минимизировать отражения, являющиеся результатом концов.
psi = 79*pi/180; a = 1/tan(psi); Ri = 3e-3; Ro = 114e-3;
Параметры задали, ранее используются, чтобы создать антенну логарифмической спирали.
sp = spiralEquiangular('GrowthRate',a,'InnerRadius',Ri,'OuterRadius',Ro); SpiralFig = figure; show(sp)
Поведение импеданса спиральной антенны показывает несколько резонансов в низкочастотной полосе, прежде, чем достигнуть относительно постоянного сопротивления и реактивного сопротивления с увеличивающейся частотой. Чтобы получить эти резонансы, разделите диапазон частот на две части. Произведите более низкий диапазон частот с более прекрасным интервалом и более высокий диапазон частот с интервалом скаковой лошади.
Nf1 = 25; Nf2 = 15; fband1 = linspace(0.3e9,1e9,Nf1); fband2 = linspace(1e9,5e9,Nf2); freq = unique([fband1,fband2]); SpiralImpFig = figure; impedance(sp,freq);
Спиральные антенны собой являются двунаправленными теплоотводами. Чтобы подавить нежелательное излучение, они используются с наземной плоскостью и диэлектрической поддержкой. Модель тулбокса логарифмической спирали не имеет наземной плоскости или отступающего материала.
SpiralDVarFig = figure; D = zeros(1,length(freq)); for p = 1:length(freq) D(p) = pattern(sp,freq(p),0,90); end f_eng = freq./1e9; f_str = 'G'; plot(f_eng,D,'x-') grid on axis([f_eng(1) f_eng(end) 0 8 ]) xlabel(['Frequency (' f_str 'Hz)']) ylabel('Directivity (dBi)') title('Peak Directivity Variation vs. Frequency')
Бумага [1], сравнивает два типа поддержки - Фоумклэд и подложка Роджерса. Начиная с Фоумклэда, имеет относительную проницаемость, почти эквивалентную свободному пространству, мы используем это в сравнении результатов со спиралью только для металла от тулбокса. Foamclad-поддержанная спираль в [1] достигает почти постоянного сопротивления 188 после 1 ГГц и реактивное сопротивление варьируется между приблизительно 10 - 20 . Этот результат соглашается очень хорошо с моделью логарифмической спирали от тулбокса. Направленность опорного направления для модели тулбокса логарифмической спирали варьируется между 4.5 - 6 дБ между 1-5 ГГц. Это также соответствует хорошо с результатами [1].
[1] М. Макфадден, В. Р. Скотт, "Анализ Антенны Логарифмической спирали на Диэлектрической Подложке", Транзакции IEEE на Антеннах и Распространении, vol.55, № 11, pp.3163-3171, ноябрь 2007.