Проектируйте и анализируйте кривые отражатели

Скрипт Open Live Script

В этом примере показано, как проектировать и анализировать кривые отражатели. Кривые отражатели являются обновленной версией прямоугольных отражателей. Кривая поверхность на этих отражателях отражает и фокусирует волны, который обеспечивает более сильный сигнал. Некоторые известные характеристики кривых отражателей являются высоким усилением, низкой перекрестной поляризацией и разумной пропускной способностью.

В этом примере вы будете проектировать и анализировать два типа кривых отражателей, цилиндрического и сферического. Затем вы сравните их диаграммы направленности с другими типами отступающих структур.

Проектируйте и анализируйте цилиндрический отражатель

Цилиндрический отражатель использует поверхность цилиндрической формы в качестве отражателя. Этот отражатель сосуществует с антенной в различных беспроводных приложениях передачи, таких как радар, общая спутниковая связь, и в астрономических приложениях. Функция отражателя должна фокусировать луч сигнала к определенному направлению для расширенного усиления антенны. Следующие свойства цилиндрического объекта отражателя, reflectorCylindrical используются в этом примере, чтобы задать цилиндрический отражатель и систему возбудителя.

GroundPlaneLength — Длина наземной плоскости в метрах
GroundPlaneWidth — Ширина наземной плоскости в метрах
Depth — Перпендикулярное расстояние от источника до цилиндрической апертуры отражателя в метрах

GL = 0.3;
GW = 0.3;
D  = 0.075;
cref = reflectorCylindrical('GroundPlaneLength',GL,'GroundPlaneWidth',GW,'Depth',D);
cref.Tilt = 90;
cref.Exciter.TiltAxis = [1 0 0];
cref.Exciter.Tilt = 90;
show(cref)

Постройте диаграмму направленности цилиндрического отражателя на уровне 1 ГГц.

pattern(cref,1e9)
view(-26,39)

Проектируйте и анализируйте сферический отражатель

Этот отражатель типа создается путем взятия сечения из сферы и подходящий для широкоугольного сканирования. Сферический отражатель может обеспечить сканирование луча от фиксированной поверхности отражения без любого искажения. Это уменьшает системную стоимость сканирования в по сравнению с обычной антенной отражателя системы. Снижение затрат происходит в избавление от необходимости переместить первичную поверхность отражения во все углы возвышения. Следующие свойства сферического объекта отражателя, reflectorSpherical используются в этом примере, чтобы задать сферический отражатель и систему возбудителя.

Radius — Радиус апертуры в метрах
Depth — Перпендикулярное расстояние между источником и апертурой антенны в метрах

R = 0.15;
D = 0.15;
sref = reflectorSpherical('Radius',R,'Depth',D);
show(sref)

Постройте диаграмму направленности поддержанного диполя сферического отражателя.

pattern(sref,10e9)

Графики азимута прямоугольных и цилиндрических отражателей

Постройте шаблоны азимута прямоугольных и цилиндрических отражателей, чтобы сравнить характеристики излучения этих двух отражателей.

Создайте прямоугольный объект антенны отражателя.

antR = reflector;
antR.Tilt = 90;
antR.Exciter.TiltAxis = [1 0 0];
antR.Exciter.Tilt = 90;
show(antR)

Постройте azimulth графики шаблона для прямоугольного и цилиндрических отражателей и сравните их результаты.

pa1 = patternAzimuth(antR,1e9,0,"Azimuth",0:-1:-360);
pa2 = patternAzimuth(cref,1e9,0,"Azimuth",0:-1:-360);
figure;
polarpattern(pa1);
hold on;
polarpattern(pa2);
hold off;
l = legend('Rectangular Reflector','Cylindrical Reflector');
l.Position = [0.6 0.8877 0.2996 0.0869];

Цилиндрические отражатели, вследствие их искривления, обеспечивают более высокое усиление по сравнению с прямоугольными отражателями.

Графики вертикального изменения сферических и параболических отражателей

Постройте шаблоны вертикального изменения сферических и параболических отражателей, чтобы сравнить характеристики излучения этих двух отражателей.

Создайте параболический отражатель.

pref = reflectorParabolic;
show(pref)

Сравните графики шаблона вертикального изменения параболического и сферических отражателей.

pe1 = patternElevation(pref,10e9,0,'Elevation',0:360);
pe2 = patternElevation(sref,10e9,0,'Elevation',0:360);
figure
polarpattern(pe1)
hold on;
polarpattern(pe2)
l = legend('Parabolic Reflector','Spherical Reflector');
l.Position = [0.6 0.8877 0.2996 0.0869];

График шаблона вертикального изменения сферического отражателя показывает больше peaks по сравнению с параболическим отражателем. Это означает, что сферический отражатель сканирует более широкую область.

Ссылка

[1] Balanis, Теория Константина А. Антенны: Анализ и проектирование. 3-й редактор Хобокен, NJ: Джон Вайли, 2005.

[2] Zali H.M., M.T.Ali, I.Pasya, N.A.Halili, H.Ja’afar, M.Hilmi. ''Проект Цилиндрического Параболического Отражателя на Антенне Плазмы Монополя''. IEEE Международный RF и Микроволновая Конференция (RFM), Пинанг, 2013, стр 344-348.

Документация