Падающая плоская волна на дипольную антенну

Рассмотрим дипольную антенну длиной 2m и шириной 50 мм, ориентированную вдоль оси Z. Возбуждается плоской волной, направленной вдоль положительной оси x и имеющей z-поляризацию. На рисунке вставки в правом верхнем углу показано направление и поляризация плоской волны w.r.t геометрии антенны.

d = dipole('Length', 2, 'Width', 50e-3);
p = planeWaveExcitation('Element', d, 'Direction', [1 0 0],             ...
    'Polarization', [0 0 1]);
show(p);

Визуализация текущего распределения

Функция тока отображает результирующее распределение тока на поверхности антенны. Доминирует z-составляющая тока, вдоль оси диполя. Максимум - в середине диполя.

current(p, 75e6);

Измерение тока подачи

Ток на подаче антенны вычисляется путем определения плотности тока на подаче антенны и умножения ее на длину подачи. В этом случае ток составляет около 13,9 мА.

I = feedCurrent(p, 75e6);
magI = abs(I);

Рассчитать напряжение на подаче

Напряжение питания может быть вычислено как произведение тока питания и импеданса антенны на этой частоте. В этом случае напряжение питания составляет около 1,45 В. Это принятый сигнал.

Z = impedance(d, 75e6);
feedV = abs(Z*I);

Изменение поляризации плоской волны

Измените поляризацию плоско-волны так, чтобы она была y-поляризована.

p.Polarization = [0 1 0];
show(p);

В этом случае напряжение питания составляет около 4,7 мВ. Принятый сигнал уменьшается в 300 раз, поэтому антенна принимает очень мало по сравнению с предыдущим случаем.

Icross = feedCurrent(p, 75e6);
feedVcross  = abs(Z*Icross);

Это указывает на то, что дипольная антенна способна принимать сигналы, Е-поле которых имеет составляющую, параллельную оси диполя. Диполь - это линейно поляризованная антенна.

Ссылка

[1] С. Н. Макаров, Моделирование антенн и ЕМ с MATLAB, глава 2, Вайли, Нью-Йорк, 2002.