Проектируйте и анализируйте кривые отражатели
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 метрахGroundPlaneWidth— Ширина наземной плоскости в метрахDepth— 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 метрахDepth— 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.