Создайте спиральную или коническую спиральную антенну на наземной плоскости
Используйте helix объект создать спиральную или коническую спиральную антенну на круговой наземной плоскости. Спиральная антенна является общим выбором в спутниковой связи.
Ширина полосы связана с диаметром эквивалентного цилиндра уравнением
где:
w является шириной полосы.
d является диаметром эквивалентного цилиндра.
r является радиусом эквивалентного цилиндра.
Для данного цилиндрического радиуса используйте cylinder2strip служебная функция, чтобы вычислить эквивалентную ширину. Спиральная антенна по умолчанию питается концом. Круговая наземная плоскость находится на плоскости X-Y. Обычно спиральные антенны используются в осевом режиме. В этом режиме спиральная окружность сопоставима с операционной длиной волны, и спираль имеет максимальную направленность вдоль своей оси. В режиме normal mode спиральный радиус мал по сравнению с операционной длиной волны. В этом режиме спираль излучает разворот, то есть, в плоском перпендикуляре к его оси. Основное уравнение для спирали
где
r является радиусом спирали.
θ является углом намотки.
S является интервалом между поворотами.
Для данного угла тангажа в градусах, используйте helixpitch2spacing служебная функция, чтобы вычислить интервал между поворотами в метрах.
Примечание
В массиве спиральных антенн круговая наземная плоскость спирали преобразована в прямоугольную наземную плоскость.
ant = helix
show | Отобразите антенну или структуру массива; отобразите форму как заполненную закрашенную фигуру |
info | Отобразите информацию об антенне или массиве |
axialRatio | Коэффициент эллиптичности антенны |
beamwidth | Ширина луча антенны |
charge | Распределение заряда на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массивов |
current | Распределение тока на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массивов |
design | Спроектируйте прототипную антенну или массивы для резонанса на заданной частоте |
efficiency | КПД излучения антенны |
EHfields | Электрические и магнитные поля антенн; Встроенные электрические и магнитные поля антенного элемента в массивах |
impedance | Входной импеданс антенны; отсканируйте импеданс массива |
mesh | Поймайте в сети свойства металлической или диэлектрической антенны или структуры массива |
meshconfig | Измените режим mesh структуры антенны |
optimize | Оптимизируйте антенну или массив с помощью оптимизатора SADEA |
pattern | Диаграмма направленности и фаза антенны или массива; Встроенный шаблон антенного элемента в массиве |
patternAzimuth | Шаблон азимута антенны или массива |
patternElevation | Шаблон вертикального изменения антенны или массива |
returnLoss | Возвратите потерю антенны; отсканируйте возвращают потерю массива |
sparameters | S-объект-параметра |
vswr | Напряжение постоянное отношение волны антенны |
Создайте и просмотрите спиральную антенну, которая имеет 28-миллиметровый радиус поворота, 1,2-миллиметровую ширину полосы и 4 поворота.
hx = helix('Radius',28e-3,'Width',1.2e-3,'Turns',4)
hx =
helix with properties:
Radius: 0.0280
Width: 0.0012
Turns: 4
Spacing: 0.0350
WindingDirection: 'CCW'
FeedStubHeight: 1.0000e-03
GroundPlaneRadius: 0.0750
Conductor: [1x1 metal]
Tilt: 0
TiltAxis: [1 0 0]
Load: [1x1 lumpedElement]
show(hx)
Постройте диаграмму направленности спиральной антенны.
hx = helix('Radius',28e-3,'Width',1.2e-3,'Turns',4); pattern(hx,1.8e9);
Вычислите интервал спирали, которая имеет тангаж 12 градусов и радиуса, который варьируется от 20 мм до 22 мм с шагом 0,5 мм.
s = helixpitch2spacing(12,20e-3:0.5e-3:22e-3)
s = 1×5
0.0267 0.0274 0.0280 0.0287 0.0294
Постройте диаграмму направленности спиральной антенны с прозрачностью, заданной как 0,5.
p = PatternPlotOptions
p =
PatternPlotOptions with properties:
Transparency: 1
SizeRatio: 0.9000
MagnitudeScale: []
AntennaOffset: [0 0 0]
p.Transparency = 0.5;
ant = helix;
pattern(ant,2e9,'patternOptions',p)
Чтобы изучить эффект Прозрачности, выбрал Overlay Antenna в графике диаграммы направленности.
Эта опция накладывает спиральную антенну на диаграмме направленности.
[1] Balanis, C.A. Теория антенны. Анализ и проектирование, 3-й Эд. Нью-Йорк: Вайли, 2005.
[2] Volakis, Джон. Руководство разработки антенны, 4-й Эд. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2007.
[3] Чжан, Ян, К. Динг, Дж. Чен, С. Лу, Цз. Чжу и Л. Л. Ченг. “Параметрическое Исследование Спиральной Антенны для Спутниковой связи S-полосы”. 9-й Международный Симпозиум по Распространению Антенны и Теории EM (ISAPE). 2010, стр 193–196.
[4] Дьердьевич, A.R., Zajic, A.G., Илич, M. M. Stuber, G.L. “Оптимизация Спиральных антенн (Notebook Antenna Designer)” Антенны IEEE и Журнал Распространения. Декабрь 2006, стр 107, стр 115.
cylinder2strip | helixMultifilar | helixpitch2spacing | monopole | pifa | spiralArchimedean