helixMultifilar

Создание бифилярной или четырехфилярной спиральной или конической спиральной антенны на круговой плоскости заземления

Описание

helixMultifilar объект создает бифилярную или четырехфилярную спиральную или коническую спиральную антенну на круговой плоскости заземления. Можно создавать как короткозамкнутые, так и многолинейные спиральные антенны. Бифилярные и четырехфилярные спиральные антенны используются в аэрокосмической и оборонной промышленности.

Ширина полосы связана с диаметром эквивалентного цилиндра уравнением

$w = 2d$ = 4r

где:

w - ширина полосы.
d - диаметр эквивалентного цилиндра.
r - радиус эквивалентного цилиндра.

Для заданного радиуса цилиндра используйте cylinder2strip для вычисления эквивалентной ширины. Спиральная антенна по умолчанию имеет конечное питание. Круговая плоскость заземления находится на плоскости X-Y. Спиральные антенны обычно используются в осевом режиме. В этом режиме окружность спирали сравнима с рабочей длиной волны, и спираль имеет максимальную направленность вдоль своей оси. В нормальном режиме радиус спирали мал по сравнению с рабочей длиной волны. В этом режиме спираль излучает широту, то есть в плоскости, перпендикулярной её оси. Основные уравнения для спирали:

$\begin{array}{l} x = rcos \\ («») y = \\ rsin \end{array}$ («» «» «» «» «» «» «» «».

где:

r - радиус спирального диполя.
λ - угол намотки.
S - интервал между поворотами.

Для заданного угла наклона в градусах используйте helixpitch2spacing утилита для вычисления расстояния между витками в метрах.

Создание

Синтаксис

ant = helixMultifilar

ant = helixMultifilar (имя, значение)

Описание

пример

ant = helixMultifilar создает бифилярную или четырехфилярную спиральную или коническую спиральную антенну, работающую в осевом режиме. Многофилярная спиральная антенна по умолчанию является конечной и имеет круговую плоскость заземления на плоскости X-Y. Рабочая частота по умолчанию составляет около 2 ГГц.

пример

ant = helixMultifilar(Name,Value) задает свойства, используя одну или несколько пар имя-значение. Например, ant = helixMultifilar('Radius',28e-03) создает мультифилярную спираль с витками радиуса 28е-03 м.

Свойства

развернуть все

`NumArms` - Количество спиральных элементов
`4` (по умолчанию) | `2`

Количество спиральных элементов, указанное как 4 или 2. Укажите два элемента для создания бифилярной спиральной антенны и четыре элемента для создания четырехфилярной спиральной антенны.

Пример: 'NumArms',2

Пример: ant.NumArms = 2

Типы данных: double

`Radius` - Радиус витков
`0.0220` (по умолчанию) | положительное скалярное целое | двухэлементный вектор

Радиус витков, заданный как положительное скалярное целое число в метрах или двухэлементный вектор с каждым элементом в метрах. В двухэлементном векторе первый элемент задает нижний радиус, а второй элемент - верхний радиус конической спиральной антенны.

Пример: 'Radius',28e-03

Пример: ant.Radius = 28e-03

Типы данных: double

`Width` - Ширина полосы
`1000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

Ширина полосы, заданная как положительное скалярное целое число в метрах.

Пример: 'Width',0.2

Пример: ant.Width = 0.2

Типы данных: double

`Turns` - Количество оборотов
`3` (по умолчанию) | скалярное целое число

Число оборотов, указанное как скалярное целое число.

Пример: 'Turns',4

Пример: ant.Turns = 4

Типы данных: double

`Spacing` - Расстояние между витками
`0.0350` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

Интервал между поворотами, заданный как положительное скалярное целое число в метрах.

Пример: 'Spacing',7.5e-2

Пример: ant.Spacing = 7.5e-2

Типы данных: double

`ShortEnds` - Состояние концов спирали
`0` (по умолчанию) | `1`

Состояние концов спирали, указанное как 0 или 1. По умолчанию helixMultifilar является разомкнутой цепью. Установка для свойства значения 1 обеспечивает короткое замыкание спиральной антенны.

Пример: 'ShortEnds',1

Пример: ant.ShortEnds = 1

Типы данных: double

`WindingDirection` - Направление витков спирали (обмоток)
`'CW'` | `'CCW'`

Направление витков спирали (обмоток), указанное как 'CW' для по часовой стрелке или 'CCW' для против часовой стрелки.

Пример: 'WindingDirection','CW'

Пример: ant.WindingDirection = 'CW'

Типы данных: char | string

`FeedStubHeight` - Высота шлейфа подачи от плоскости земли
`1.000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

Высота шлейфа подачи от нулевой плоскости, заданная как положительное скалярное целое число в метрах.

Пример: 'FeedStubHeight',7.5e-2

Пример: ant.FeedStubHeight = 7.5e-2

Типы данных: double

`GroundPlaneRadius` - Радиус нулевой плоскости
`0.0750` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

Радиус нулевой плоскости, заданный как положительное скалярное целое число в метрах. По умолчанию плоскость основания находится на плоскости X-Y и симметрична относительно начала координат.

Установка для этого значения значения Inf использует метод бесконечной наземной плоскости для анализа антенн.

Пример: 'GroundPlaneRadius',2.05

Пример: ant.GroundPlaneRadius = 7.5e-2

Типы данных: double

`FeedVoltage` - напряжение возбуждения, подаваемое на отдельные антенные источники питания;
1 (по умолчанию) | скалярное целое | векторные целые числа

Напряжение возбуждения, прикладываемое к отдельным антенным лентам, задается как скалярное целое или векторные целые числа. Скалярное значение подает одинаковое напряжение на все источники питания.

Пример: 'FeedVoltage',[1 2]

Пример: ant.FeedVoltage = [1 2]

Типы данных: double

`FeedPhase` - Фаза напряжения возбуждения, подаваемого на отдельные антенные источники питания
0 (по умолчанию) | скалярное целое | векторные целые числа

Фаза напряжения возбуждения, прикладываемая к отдельным антенным лентам, заданная как скалярное целое или векторные целые числа. Скалярное значение применяет одну и ту же фазу напряжения ко всем источникам питания.

Пример: 'FeedPhase',[0 45]

Пример: ant.FeedPhase = [0 45]

Типы данных: double

`Conductor` - Тип металлического материала
`'PEC'` (по умолчанию) | `metal` объект

Тип металла, используемого в качестве проводника, определяемого как объект металлического материала. Вы можете выбрать любой металл из MetalCatalog или укажите металл по своему выбору. Дополнительные сведения см. в разделе metal. Дополнительные сведения о наложении сетки на металлический проводник см. в разделе Создание сетки.

Пример: m = metal('Copper'); 'Conductor',m

Пример: m = metal('Copper'); ant.Conductor = m

`Load` - Кусковые элементы
[1x1 lumpedElement] (по умолчанию) | дескриптор объекта «lumped element»

Комкованные элементы, добавленные к подаче антенны, заданные как дескриптор объекта комкованного элемента. Можно добавить нагрузку в любом месте на поверхности антенны. По умолчанию нагрузка находится в начале координат. Дополнительные сведения см. в разделе lumpedElement.

Пример: 'Load',lumpedelement. lumpedelement является дескриптором объекта для нагрузки, созданной с помощью lumpedElement.

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

Типы данных: double

`Tilt` - Угол наклона антенны
`0` (по умолчанию) | скаляр | вектор

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.

Примечание

wireStack антенный объект принимает только точечный метод для изменения его свойств.

Типы данных: double

`TiltAxis` - Ось наклона антенны
`[1 0 0]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор декартовых координат | два трехэлементных вектора декартовых координат | `'X'` | `'Y'` | `'Z'`

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 указанных 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'

Примечание

wireStack антенный объект принимает только точечный метод для изменения его свойств.

Типы данных: double

Функции объекта

`show`	Отображение антенной или решетчатой структуры; отобразить форму как заполненный фрагмент
`axialRatio`	Осевое отношение антенны
`beamwidth`	Ширина луча антенны
`charge`	Распределение заряда на металлической или диэлектрической антенне или на поверхности решетки
`current`	Распределение тока по металлической или диэлектрической антенне или поверхности решетки
`design`	Проектирование прототипа антенны или решеток для резонанса на заданной частоте
`efficiency`	Радиационная эффективность антенны
`EHfields`	электрические и магнитные поля антенн; Встроенные электрические и магнитные поля антенного элемента в решетках
`impedance`	входной импеданс антенны; полное сопротивление сканирования массива
`mesh`	Свойства сетки металлической или диэлектрической антенны или решетки
`meshconfig`	Изменение ячеистого режима структуры антенны
`optimize`	Оптимизация антенны или решетки с помощью оптимизатора SADEA
`pattern`	диаграмма направленности и фаза антенны или решетки; Встроенная диаграмма антенного элемента в решетке
`patternAzimuth`	Азимутальная диаграмма антенны или решетки
`patternElevation`	Схема высот антенны или решетки
`returnLoss`	Обратная потеря антенны; проверка возвращает потерю массива
`sparameters`	Объект S-параметра
`vswr`	Коэффициент стоячей волны напряжения антенны

Примеры

свернуть все

Квадрафилярная спираль

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте и просмотрите спиральную антенну Quadrafilar.

ant = helixMultifilar

ant = 
  helixMultifilar with properties:

              NumArms: 4
               Radius: 0.0220
                Width: 1.0000e-03
                Turns: 3
              Spacing: 0.0350
            ShortEnds: 0
     WindingDirection: 'CCW'
       FeedStubHeight: 1.0000e-03
    GroundPlaneRadius: 0.0750
          FeedVoltage: 1
            FeedPhase: 0
            Conductor: [1x1 metal]
                 Tilt: 0
             TiltAxis: [1 0 0]
                 Load: [1x1 lumpedElement]

show(ant)

Figure contains an axes. The axes with title helixMultifilar antenna element contains 10 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Бифилярная спираль

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте и просмотрите бифилярную спиральную антенну.

ant=helixMultifilar('NumArms',2)

ant = 
  helixMultifilar with properties:

              NumArms: 2
               Radius: 0.0220
                Width: 1.0000e-03
                Turns: 3
              Spacing: 0.0350
            ShortEnds: 0
     WindingDirection: 'CCW'
       FeedStubHeight: 1.0000e-03
    GroundPlaneRadius: 0.0750
          FeedVoltage: 1
            FeedPhase: 0
            Conductor: [1x1 metal]
                 Tilt: 0
             TiltAxis: [1 0 0]
                 Load: [1x1 lumpedElement]

show(ant)

Figure contains an axes. The axes with title helixMultifilar antenna element contains 6 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Диаграмма направленности конической многофилярной спиральной антенны

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте и просмотрите коническую многоугольную спиральную антенну радиусов 0,0220 м и 0,00800 м соответственно.

ant = helixMultifilar('Radius',[0.0080,0.0220],'ShortEnds',1)

ant = 
  helixMultifilar with properties:

              NumArms: 4
               Radius: [0.0080 0.0220]
                Width: 1.0000e-03
                Turns: 3
              Spacing: 0.0350
            ShortEnds: 1
     WindingDirection: 'CCW'
       FeedStubHeight: 1.0000e-03
    GroundPlaneRadius: 0.0750
          FeedVoltage: 1
            FeedPhase: 0
            Conductor: [1x1 metal]
                 Tilt: 0
             TiltAxis: [1 0 0]
                 Load: [1x1 lumpedElement]

show(ant)

Figure contains an axes. The axes with title helixMultifilar antenna element contains 12 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Постройте диаграмму направленности антенны на частоте 3 ГГц.

pattern(ant,3e9)

Figure contains an axes and other objects of type uicontrol. The axes contains 12 objects of type patch, surface.

Наложение антенны на диаграмму направленности.

См. также

cylinder2strip | dipoleHelix | dipoleHelixMultifilar | helix | helixpitch2spacing

Представлен в R2018b

Документация

helixMultifilar

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

`NumArms` - Количество спиральных элементов
`4` (по умолчанию) | `2`

`Radius` - Радиус витков
`0.0220` (по умолчанию) | положительное скалярное целое | двухэлементный вектор

`Width` - Ширина полосы
`1000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

`Turns` - Количество оборотов
`3` (по умолчанию) | скалярное целое число

`Spacing` - Расстояние между витками
`0.0350` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

`ShortEnds` - Состояние концов спирали
`0` (по умолчанию) | `1`

`WindingDirection` - Направление витков спирали (обмоток)
`'CW'` | `'CCW'`

`FeedStubHeight` - Высота шлейфа подачи от плоскости земли
`1.000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

`GroundPlaneRadius` - Радиус нулевой плоскости
`0.0750` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

`FeedVoltage` - напряжение возбуждения, подаваемое на отдельные антенные источники питания;
1 (по умолчанию) | скалярное целое | векторные целые числа

`FeedPhase` - Фаза напряжения возбуждения, подаваемого на отдельные антенные источники питания
0 (по умолчанию) | скалярное целое | векторные целые числа

`Conductor` - Тип металлического материала
`'PEC'` (по умолчанию) | `metal` объект

`Load` - Кусковые элементы
[1x1 lumpedElement] (по умолчанию) | дескриптор объекта «lumped element»

`Tilt` - Угол наклона антенны
`0` (по умолчанию) | скаляр | вектор

`TiltAxis` - Ось наклона антенны
`[1 0 0]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор декартовых координат | два трехэлементных вектора декартовых координат | `'X'` | `'Y'` | `'Z'`

Функции объекта

Примеры

Квадрафилярная спираль

Бифилярная спираль

Диаграмма направленности конической многофилярной спиральной антенны

См. также

Документация по панели инструментов антенны

Поддержка

Документация

helixMultifilar

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

NumArms - Количество спиральных элементов 4 (по умолчанию) | 2

Radius - Радиус витков 0.0220 (по умолчанию) | положительное скалярное целое | двухэлементный вектор

Width - Ширина полосы 1000e-03 (по умолчанию) | положительное скалярное целое

Turns - Количество оборотов 3 (по умолчанию) | скалярное целое число

Spacing - Расстояние между витками 0.0350 (по умолчанию) | положительное скалярное целое

ShortEnds - Состояние концов спирали 0 (по умолчанию) | 1

WindingDirection - Направление витков спирали (обмоток) 'CW' | 'CCW'

FeedStubHeight - Высота шлейфа подачи от плоскости земли 1.000e-03 (по умолчанию) | положительное скалярное целое

GroundPlaneRadius - Радиус нулевой плоскости 0.0750 (по умолчанию) | положительное скалярное целое

FeedVoltage - напряжение возбуждения, подаваемое на отдельные антенные источники питания; 1 (по умолчанию) | скалярное целое | векторные целые числа

FeedPhase - Фаза напряжения возбуждения, подаваемого на отдельные антенные источники питания 0 (по умолчанию) | скалярное целое | векторные целые числа

Conductor - Тип металлического материала 'PEC' (по умолчанию) | metal объект

Load - Кусковые элементы [1x1 lumpedElement] (по умолчанию) | дескриптор объекта «lumped element»

Tilt - Угол наклона антенны 0 (по умолчанию) | скаляр | вектор

TiltAxis - Ось наклона антенны [1 0 0] (по умолчанию) | трехэлементный вектор декартовых координат | два трехэлементных вектора декартовых координат | 'X' | 'Y' | 'Z'

Функции объекта

Примеры

Квадрафилярная спираль

Бифилярная спираль

Диаграмма направленности конической многофилярной спиральной антенны

См. также

Документация по панели инструментов антенны

Поддержка

`NumArms` - Количество спиральных элементов
`4` (по умолчанию) | `2`

`Radius` - Радиус витков
`0.0220` (по умолчанию) | положительное скалярное целое | двухэлементный вектор

`Width` - Ширина полосы
`1000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

`Turns` - Количество оборотов
`3` (по умолчанию) | скалярное целое число

`Spacing` - Расстояние между витками
`0.0350` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

`ShortEnds` - Состояние концов спирали
`0` (по умолчанию) | `1`

`WindingDirection` - Направление витков спирали (обмоток)
`'CW'` | `'CCW'`

`FeedStubHeight` - Высота шлейфа подачи от плоскости земли
`1.000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

`GroundPlaneRadius` - Радиус нулевой плоскости
`0.0750` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

`FeedVoltage` - напряжение возбуждения, подаваемое на отдельные антенные источники питания;
1 (по умолчанию) | скалярное целое | векторные целые числа

`FeedPhase` - Фаза напряжения возбуждения, подаваемого на отдельные антенные источники питания
0 (по умолчанию) | скалярное целое | векторные целые числа

`Conductor` - Тип металлического материала
`'PEC'` (по умолчанию) | `metal` объект

`Load` - Кусковые элементы
[1x1 lumpedElement] (по умолчанию) | дескриптор объекта «lumped element»

`Tilt` - Угол наклона антенны
`0` (по умолчанию) | скаляр | вектор

`TiltAxis` - Ось наклона антенны
`[1 0 0]` (по умолчанию) | трехэлементный вектор декартовых координат | два трехэлементных вектора декартовых координат | `'X'` | `'Y'` | `'Z'`