exponenta event banner

cassegrainOffset

Создание смещенной кассетной антенны

    Описание

    cassegrainOffset объект создает смещенную антенну Кассегрена. Смещенная антенна Кассегрена представляет собой параболическую антенну, где питающая антенна установлена вне оси к выпуклому вспомогательному отражателю и вогнутому основному отражателю. Асимметричное расположение отражателей обеспечивает меньшую блокировку волн, перенаправленных от основного отражателя. Преимуществом этих антенн является высокий коэффициент усиления, уменьшенные боковые лопасти и улучшенная поперечная поляризация. Смещенные антенны Кассегрена используются в наземных антеннах спутниковой связи, радиолокационных системах и радиотелескопах среди прочих применений.

    Offset cassegrain antenna geometry, default radiation pattern, and impedance plot.

    Создание

    Описание

    пример

    ant = cassegrainOffset создает конически-рупорную смещенную антенну Кассегрена с размерами для резонансной частоты 17,8 ГГц.

    пример

    ant = cassegrainOffset(Name,Value) Задает свойства, используя одну или несколько пар имя-значение. Например, ant = cassegrainOffset('FocalLength', 0.04) создает смещенную антенну Кассегрена с фокусным расстоянием основного отражателя 40 мм.

    Свойства

    развернуть все

    Тип антенны, используемой в качестве возбудителя, указывается как antenna или array объект.

    Пример: 'Exciter',dipole

    Пример: ant.Exciter = dipole

    Пример: ant.Exciter = rectangularArray('invertedF')

    Радиус основного и суботражателя, определяемый как двухэлементный вектор с каждым элементом в метрах. Первый элемент определяет радиус основного отражателя, а второй элемент - радиус вспомогательного отражателя.

    Пример: 'Radius',[0.4 0.2]

    Пример: ant.Radius = [0.4 0.2]

    Типы данных: double

    Фокусное расстояние основного отражателя, определяемое как положительный скаляр в метрах.

    Пример: 'FocalLength',0.0850

    Пример: ant.FocalLength = 0.0850

    Типы данных: double

    Расстояние между основным отражателем и x = 0 вдоль оси X, заданное как положительный скаляр в метрах.

    Пример: 'MainReflectorOffset',0.8

    Пример: ant.MainReflectorOffset = 0.8

    Типы данных: double

    Расстояние между нижним краем основного отражателя и верхним краем вспомогательного отражателя вдоль оси x, заданное как положительный скаляр в метрах.

    Пример: 'DualReflectorSpacing',0.8

    Пример: ant.DualReflectorSpacing = 0.8

    Типы данных: double

    Угол между основным отражателем и системой координат под отражателем, определяемый как положительное целое число в градусах.

    Пример: 'InterAxialAngle',8

    Пример: ant.InterAxialAngle = 8

    Типы данных: double

    Угол наклона отражателей, определяемый как двухэлементный вектор с каждым элементом в градусах. Первый элемент определяет наклон основного отражателя, а второй элемент определяет наклон вспомогательного отражателя.

    Примечание

    Для получения начального значения углов наклона отражателей относительно размеров отражателя можно использовать параметр Базовый коэффициент наклона отражателя.

    Пример: 'ReflectorTilt',[60 20]

    Пример: ant.ReflectorTilt = [60 20]

    Типы данных: double

    Угол наклона антенны, заданный как скаляр или вектор с каждым элементом в градусах. Дополнительные сведения см. в разделе Поворот антенн и массивов.

    Пример: 'Tilt',90

    Пример: ant.Tilt = 90

    Пример: 'Tilt',[90 90],'TiltAxis',[0 1 0;0 1 1] наклоняет антенну на 90 градусов относительно двух осей, определяемых векторами.

    Типы данных: double

    Ось наклона антенны, заданная как:

    • Трёхэлементный вектор декартовых координат в метрах. В этом случае каждая координата в векторе начинается в начале координат и лежит вдоль заданных точек на осях x, y и z.

    • Две точки в пространстве, каждая из которых указана как трехэлементные векторы декартовых координат. В этом случае антенна вращается вокруг линии, соединяющей две точки в пространстве.

    • Строковый ввод, описывающий простые повороты вокруг одной из главных осей, «X», «Y» или «Z».

    Дополнительные сведения см. в разделе Поворот антенн и массивов.

    Пример: 'TiltAxis',[0 1 0]

    Пример: 'TiltAxis',[0 0 0;0 1 0]

    Пример: ant.TiltAxis = 'Z'

    Комкованные элементы, добавленные к источнику питания антенны, указанные как lumpedElement дескриптор объекта. Можно добавить нагрузку в любом месте на поверхности антенны. По умолчанию нагрузка находится на подаче. Дополнительные сведения см. в разделе lumpedElement.

    Пример: 'Load',lumpedelement, где lumpedelement - нагрузка, добавляемая к источнику питания антенны.

    Пример: ant.Load = lumpedElement('Impedance',75)

    Функции объекта

    showОтображение антенной или решетчатой структуры; отобразить форму как заполненный фрагмент
    axialRatioОсевое отношение антенны
    beamwidthШирина луча антенны
    chargeРаспределение заряда на металлической или диэлектрической антенне или на поверхности решетки
    currentРаспределение тока по металлической или диэлектрической антенне или поверхности решетки
    designПроектирование прототипа антенны или решеток для резонанса на заданной частоте
    EHfieldsэлектрические и магнитные поля антенн; Встроенные электрические и магнитные поля антенного элемента в решетках
    impedanceвходной импеданс антенны; полное сопротивление сканирования массива
    meshСвойства сетки металлической или диэлектрической антенны или решетки
    meshconfigИзменение ячеистого режима структуры антенны
    optimizeОптимизация антенны или решетки с помощью оптимизатора SADEA
    patternдиаграмма направленности и фаза антенны или решетки; Встроенная диаграмма антенного элемента в решетке
    patternAzimuthАзимутальная диаграмма антенны или решетки
    patternElevationСхема высот антенны или решетки
    rcsРасчет и построение графика сечения РЛС платформы, антенны или решетки
    returnLossОбратная потеря антенны; проверка возвращает потерю массива
    sparametersОбъект S-параметра
    vswrКоэффициент стоячей волны напряжения антенны

    Примеры

    свернуть все

    Создайте сдвоенную отражательную антенну со смещением кассеты со свойствами по умолчанию.

    ant = cassegrainOffset
    ant = 
      cassegrainOffset with properties:
    
                     Exciter: [1×1 hornConical]
                      Radius: [0.3475 0.0650]
                 FocalLength: 0.5000
         MainReflectorOffset: 0.5000
             InterAxialAngle: 5
        DualReflectorSpacing: 0.0350
               ReflectorTilt: [53.1300 11.3700]
                        Tilt: 0
                    TiltAxis: [1 0 0]
                        Load: [1×1 lumpedElement]
    
    

    Просмотр антенны с помощью show функция.

    show(ant);

    Постройте график диаграммы направленности сдвоенной отражательной антенны смещенной кассеты на частоте 18 ГГц.

    pattern(ant,18e9);

    Создание и просмотр смещенной кассетной антенны с оптимальными углами наклона отражателя и со следующими характеристиками:

    Фокусное расстояние = 0,8 м

    Угол между осями = 5 градусов

    ant = cassegrainOffset('InterAxialAngle',5,'FocalLength',0.8)
    ant = 
      cassegrainOffset with properties:
    
                     Exciter: [1×1 hornConical]
                      Radius: [0.3475 0.0650]
                 FocalLength: 0.8000
         MainReflectorOffset: 0.5000
             InterAxialAngle: 5
        DualReflectorSpacing: 0.0350
               ReflectorTilt: [53.1300 11.3700]
                        Tilt: 0
                    TiltAxis: [1 0 0]
                        Load: [1×1 lumpedElement]
    
    
    show(ant)

    Просмотр смещенной кассетной антенны с оптимальными углами наклона отражателя.

    ant.ReflectorTilt = ant.BasisReflectorTilt
    ant = 
      cassegrainOffset with properties:
    
                     Exciter: [1×1 hornConical]
                      Radius: [0.3475 0.0650]
                 FocalLength: 0.8000
         MainReflectorOffset: 0.5000
             InterAxialAngle: 5
        DualReflectorSpacing: 0.0350
               ReflectorTilt: [34.7080 0.9748]
                        Tilt: 0
                    TiltAxis: [1 0 0]
                        Load: [1×1 lumpedElement]
    
    
    show(ant)

    Вычислите импеданс антенны на частотном диапазоне 17 ГГц - 18 ГГц.

    impedance(ant,linspace(17e9,18e9,51))

    Создайте линейный массив антенн bowtie.

    e = bowtieTriangular('Tilt',90,'TiltAxis',[0 1 0]);
    arr = linearArray('Element',e,'ElementSpacing',0.25);

    Создайте смещенную кассетную антенну с линейной решеткой в качестве возбудителя.

    ant = cassegrainOffset('Exciter',arr)
    ant = 
      cassegrainOffset with properties:
    
                     Exciter: [1x1 linearArray]
                      Radius: [0.3475 0.0650]
                 FocalLength: 0.5000
         MainReflectorOffset: 0.5000
             InterAxialAngle: 5
        DualReflectorSpacing: 0.0350
               ReflectorTilt: [53.1300 11.3700]
                        Tilt: 0
                    TiltAxis: [1 0 0]
                        Load: [1x1 lumpedElement]
    
    
    show(ant)
    view([-22 1])

    Figure contains an axes. The axes with title cassegrainOffset antenna element contains 9 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

    Подробнее

    развернуть все

    Ссылки

    [1] Гранет, С. «Проектирование классических смещенных кассегреновых или григорианских двойных отражательных антенн из комбинаций предписанных геометрических параметров». IEEE Antennas and Propagation Magazine 44, No. 3 (июнь 2002): 114-123.

    Представлен в R2021a