Документация

Распределение расходов

Поток зарядов на поверхности антенны определяет поверхностные токи антенны. Для излучения антенн должно быть ускорение или замедление зарядов. Замедление зарядов вызвано нарастанием зарядов на конце провода, что приводит к разрывам импеданса. Этот механизм создает электромагнитное излучение. Накопление зарядов изменяется в зависимости от времени и структуры антенны.

Накопление зарядов используется во многих отношениях. Если вычислить импеданс этой монопольной антенны с помощью функции импеданса, получится следующий график:

m = monopole
impedance(m,20e6:1e6:120e6)

Можно наблюдать первый резонанс на частоте приблизительно 71 МГц. Чтобы понизить резонансную частоту, пересчитайте высоту монополя до четверти длины волны. Частота работы также ниже. Необходимо также увеличить размер соответствующей плоскости заземления. Это увеличение размера означает, что для достижения аналогичных характеристик при более низкой частоте нужна антенна большего размера. Такой подход невозможен из-за физических ограничений пространства.

В качестве альтернативы можно использовать тот факт, что антенны имеют накопление заряда. При соответствующей структурной модификации антенны накапливаются заряды. Для монополюсной антенны можно включить накопление заряда, добавив верхнюю шапку к монополю. Теперь, если вычислить импеданс антенны с помощью верхней шляпы, график будет следующим:

mt = monopoleTopHat
impedance(mt,20e6:1e6:120e6)

Все размеры этой антенны такие же, как у монополя. Первый резонанс антенны составляет приблизительно 45 МГц. Для просмотра накопленных зарядов на монополе верхней шляпы используйте charge функция:

Увеличение емкости снижает частоту антенны. При сохранении физического объема антенны точка резонанса сдвигается.

Увеличение размеров верхней шляпы обеспечивает большую площадь поверхности для накопления зарядов. Большее накопление заряда увеличивает емкость и толкает резонансную частоту ниже. Например:

mt.TopHatLength = 0.35
mt.TopHatWidth = 0.35
impedance(mt,20e6:1e6:120e6)

Резонанс антенны дополнительно уменьшается приблизительно до 40 МГц.

Текущее распределение

Типичная антенная поверхность имеет ток, протекающий по ней. Поведение поверхностного тока антенны зависит от частоты входного источника, геометрии антенны и свойств материала антенны. Ток является вектором и пространственно связан со структурой антенны. В дипольной антенне максимальное распределение тока в середине антенны и минимальное - к концу:

d = dipole;
current(d,70e6)

То же самое относится и к спиральной антенне:

s = spiralEquiangular;
current(s,4e9)

Патч также показывает распределение тока классического $$\mathrm{\lambda /2}$$ разомкнутого резистора. Два конца сегмента представляют разомкнутую цепь, поскольку ток составляет минимум.

pm = patchMicrostrip;
current(pm,1.75e9)

Пространственное соотношение между током и структурой антенны называется режимом.