Exponenta Banner
exponenta event banner

vivaldiOffsetCavity

Создание антенны Вивальди с прямоугольной или круглой полостью смещения

развернуть все на странице

    Описание

    vivaldiOffsetCavity объект создает антенну Вивальди с прямоугольной или круговой полостью смещения на экспоненциальной или линейной плоскости конусности. Антенна полости смещения Вивальди имеет металлическую конструкцию, которая помогает антенне избежать недостатков антиподальной антенны Вивальди, таких как большие потери микрополосковой полосы, сложная установка и интеграция. Широкополосные характеристики смещенной полостной антенны Вивальди делают ее пригодной для применения в сверхширокополосных фазированных решётках, используемых в авиационных и аэрокосмических технологиях.

    Offset cavity Vivaldi antenna geometry, default radiation pattern, and impedance plot.

    Создание

    Синтаксис

    vi = vivaldiOffsetCavity
    vi = vivaldiOffsetCavity (имя, значение)

    Описание

    пример

    vi = vivaldiOffsetCavity создает антенну Вивальди по умолчанию с прямоугольной полостью смещения на экспоненциальной плоскости конусности. По умолчанию антенна работает в диапазоне частот 16-21 ГГц и расположена в плоскости xy.

    пример

    vi = vivaldiOffsetCavity(Name,Value) Задает свойства, используя одну или несколько пар имя-значение. Например, ant = vivaldiOffsetCavity('CavityShape','Circular') создает антенну Вивальди с полостью кругового смещения.

    Свойства

    развернуть все

    Длина конуса, измеренная от конечной точки поперечного конуса, заданная как положительный скаляр в метрах.

    Пример: 'TaperLength',200e-3

    Ширина апертуры антенны Вивальди, заданная как положительный скаляр в метрах.

    Пример: 'ApertureWidth',3e-3

    Скорость открытия конусности, измеренная от конечной точки конусности, заданная как положительный скаляр. Это свойство определяет скорость, с которой вырубка переходит из TaperedSlotWidth к апертуре. Когда OpeningRate является 0, выемка имеет линейный профиль, образующий линейный сужающийся паз. Для других значений он имеет другие значения и экспоненциальный профиль.

    Пример: 'OpeningRate',0.3

    Типы данных: double

    Ширина конусообразного конца, заданная как положительный скаляр в метрах.

    Пример: 'TaperedSlotWidth',0.003

    Типы данных: double

    Длина поперечного конуса, заданная как положительный скаляр в метрах.

    Пример: 'CrossTaperLength',2

    Типы данных: double

    Подписанное расстояние от серединыTaperedSlotWidth вдоль оси y, заданной как действительный скаляр в метрах.

    Пример: 'TaperOffset',0.03

    Типы данных: double

    Ширина линии слота, заданная как скаляр в метрах.

    Пример: 'SlotLineWidth',0.0002

    Типы данных: double

    Расстояние перехода от полости к поперечному конусу, определяемое как скаляр в метрах.

    Пример: 'CavityToTaperSpacing',0.003

    Типы данных: double

    Форма полости, заданная как массив символов. Размеры полости можно изменить с помощью свойств «Круговая полость» и «Прямоугольная полость».

    Пример: 'CavityShape','Circular'

    Типы данных: char

    Расстояние от точки питания антенны вдоль направления X и Y, определяемое как двухэлементный вектор в метрах. Первым элементом вектора является расстояние от точки подачи до левого края полости вдоль оси X. Вторым элементом вектора является расстояние от точки подачи до нижнего края полости вдоль оси Y.

    Пример: 'CavityOffset',[0.01 0.01]

    Типы данных: double

    Длина нулевой плоскости, заданная как положительный скаляр в метрах. По умолчанию длина нулевой плоскости измеряется вдоль оси X.

    Пример: 'GroundPlaneLength',2

    Типы данных: double

    Ширина нулевой плоскости, заданная как положительный скаляр в метрах. По умолчанию ширина нулевой плоскости измеряется вдоль оси Y.

    Пример: 'GroundPlaneWidth',4

    Типы данных: double

    Подписанное расстояние от линии симметрии GroundPlaneWidth в точку подачи, заданную как действительный скаляр в метрах.

    Пример: 'FeedOffset',0.001

    Типы данных: double

    Тип металла, используемого в качестве проводника, указанный как metal объект. 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

    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 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'

    Комкованные элементы, добавленные к источнику питания антенны, указанные как lumpedElement объект. 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)

    Кольцевая полость

    Диаметр кольцевой полости, заданный как положительный скаляр в метрах. Это свойство отображается, если CavityShape установлено 'Circular'.

    Пример: 'CavityDiameter',0.05

    Типы данных: double

    Прямоугольная полость

    Длина прямоугольной полости, заданная как положительный скаляр в метрах. Это свойство отображается, если CavityShape установлено 'Rectangular'.

    Пример: 'CavityLength',0.003

    Типы данных: double

    Ширина прямоугольной полости, заданная как положительный скаляр в метрах. Это свойство отображается, если CavityShape установлено 'Rectangular'.

    Пример: 'CavityWidth',0.002

    Типы данных: double

    Функции объекта

    showОтображение антенной или решетчатой структуры; отобразить форму как заполненный фрагмент
    infoОтображение информации об антенне или решетке
    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
    efficiencyРадиационная эффективность антенны
    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
    returnLossОбратная потеря антенны; проверка возвращает потерю массива
    sparametersОбъект S-параметра
    vswrКоэффициент стоячей волны напряжения антенны

    Примеры

    свернуть все

    Открыть сценарий в реальном времени

    Создайте антенну Вивальди по умолчанию со смещенной полостью.

    ant = vivaldiOffsetCavity
    ant = 
  vivaldiOffsetCavity with properties:

             TaperLength: 0.1050
           ApertureWidth: 0.0200
             OpeningRate: 25
        TaperedSlotWidth: 0.0020
        CrossTaperLength: 0.0131
             TaperOffset: -0.0063
           SlotLineWidth: 5.0000e-04
    CavityToTaperSpacing: 0.0107
             CavityShape: 'Rectangular'
            CavityLength: 0.0073
             CavityWidth: 0.0066
            CavityOffset: [0.0048 0.0030]
       GroundPlaneLength: 0.1400
        GroundPlaneWidth: 0.0240
              FeedOffset: -0.0030
               Conductor: [1x1 metal]
                    Tilt: 0
                TiltAxis: [1 0 0]
                    Load: [1x1 lumpedElement]

    Просмотр антенны с помощью show функция.

    show(ant)

    Figure contains an axes. The axes with title vivaldiOffsetCavity antenna element contains 3 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

    Постройте график диаграммы направленности антенны на частоте 18 ГГц.

    pattern(ant,18e9)

    Figure contains an axes and other objects of type uicontrol. The axes contains 3 objects of type patch, surface.

    Открыть сценарий в реальном времени

    Создайте антенну Вивальди со смещенной прямоугольной полостью.

    ant = vivaldiOffsetCavity('CavityOffset',[0.006 0.003])
    ant = 
  vivaldiOffsetCavity with properties:

             TaperLength: 0.1050
           ApertureWidth: 0.0200
             OpeningRate: 25
        TaperedSlotWidth: 0.0020
        CrossTaperLength: 0.0131
             TaperOffset: -0.0063
           SlotLineWidth: 5.0000e-04
    CavityToTaperSpacing: 0.0107
             CavityShape: 'Rectangular'
            CavityLength: 0.0073
             CavityWidth: 0.0066
            CavityOffset: [0.0060 0.0030]
       GroundPlaneLength: 0.1400
        GroundPlaneWidth: 0.0240
              FeedOffset: -0.0030
               Conductor: [1x1 metal]
                    Tilt: 0
                TiltAxis: [1 0 0]
                    Load: [1x1 lumpedElement]

    Просмотрите антенну с помощью функции show.

    show(ant)

    Figure contains an axes. The axes with title vivaldiOffsetCavity antenna element contains 3 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

    График диаграммы направленности антенны на частоте 16 ГГц.

    pattern(ant,16e9)

    Figure contains an axes and other objects of type uicontrol. The axes contains 3 objects of type patch, surface.

    Открыть сценарий в реальном времени

    Создайте и визуализируйте антенну Вивальди с кольцевой полостью.

    ant = vivaldiOffsetCavity('CavityShape','Circular');
show(ant)

    Figure contains an axes. The axes with title vivaldiOffsetCavity antenna element contains 3 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

    Plot the return loss of the antenna over a frequency range of 15 GHz-20 GHz.

    returnLoss(ant,linspace(15e9,21e9,41))

    Figure contains an axes. The axes with title Return Loss contains an object of type line.

    Ссылки

    [1] X. Ma, S. Chai, K. Xiao и L. Ding. «Дизайн цельнометаллической фазированной антенной решетки Вивальди», IEEE 3-я Международная конференция по обработке сигналов и изображений (ICSIP), 2018, стр. 547-551, дои: 10.1109/SIPROCESS.2018.8600487.

    [2] С. Л. Прасанна, М. Бхагья Лакшми и Н. Н. Састри. «Параметрический анализ и проектирование всех металлических антенн Vivaldi, покрывающих 3,0-18 ГГц для применения в DF и фазированной решетке», Progress In Electromagnetics Research C, том 92 (апрель 2019): стр. 57-69. doi:10.2528/PIERC19020601

    См. также

    | |

    Темы

    Представлен в R2021a

    Документация по панели инструментов антенны

    Поддержка