helixMultifilar

Создает бифилярную или квадрафилярную спиральную или коническую спиральную антенну на круговой плоскости земли

Описание

The helixMultifilar объект создает бифилярную или квадрафилярную спиральную или коническую спиральную антенну на круговой плоскости земли. Можно создать как короткозамкнутую, так и разомкнутую спиральную многофилярную антенну. Бифилярные и квадрафилярные спиральные антенны используются в аэрокосмических и оборонных системах.

Ширина полосы связана с диаметром эквивалентного цилиндра уравнением

$w = 2 d = 4 r$

где:

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

Для заданного радиуса цилиндра используйте cylinder2strip Служебная функция для вычисления эквивалентной ширины. Спиральная антенна по умолчанию является оконечной. Круговая плоскость заземления находится на плоскости X-Y. Спиральные антенны обычно используются в осевом режиме. В этом режиме окружность спирали сопоставима с рабочей длиной волны, и спираль имеет максимальную направленность вдоль своей оси. В режиме normal mode спирали невелик по сравнению с рабочей длиной волны. В этом режиме спираль излучает широкую сторону, то есть в плоскости, перпендикулярной ее оси. Основные уравнения для спирали

$\begin{array}{l} x = r \cos (θ) \\ y = r \sin (θ) \\ z = S θ \end{array}$

где:

r - радиус спирального дипола.
θ - угол обмотки.
S - интервал между поворотами.

Для заданного угла тангажа в степенях используйте helixpitch2spacing Служебная функция для вычисления интервала между поворотами в метрах.

Создание

Синтаксис

ant = helixMultifilar

ant = helixMultifilar(Name,Value)

Описание

пример

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

пример

ant = helixMultifilar(Name,Value) устанавливает свойства с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Для примера, ant = helixMultifilar('Radius',28e-03) создает многофилярную спираль с поворотами радиуса 28e-03 м.

Свойства

расширить все

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

Количество спиральных элементов, заданное как 4 или 2. Задайте два элемента для создания бифилярной спиральной антенны и четыре элемента для создания квадрафилярной спиральной антенны.

Пример: 'NumArms',2

Пример: ant.NumArms = 2

Типы данных: double

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

Радиус поворотов, заданный как положительное скалярное целое число в метрах или два вектора элемента с каждым модулем в метрах. В двухэлементном векторе первый элемент задает нижний радиус, а второй элемент задает 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 число

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

Количество оборотов, заданное в виде скалярного целого числа.

Пример: 'Turns',4

Пример: ant.Turns = 4

Типы данных: double

`Spacing` - Интервал между поворотами
`0.0350` (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

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, заданное как 0 или 1. По умолчанию в helixMultifilar является разомкнутой схемой. Установка значения свойства 1 обеспечивает короткое замыкание антенны на спиральной антенне.

Пример: 'ShortEnds',1

Пример: ant.ShortEnds = 1

Типы данных: double

`WindingDirection` - Направление поворотов на спирали (обмотки)
`'CW'` | `'CCW'`

Направление поворотов на спирали (обмотки), заданное 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 питающего стержня от плоскости земли
`1.000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

Высота питающего шлейфа от плоскости земли, заданная как положительное скалярное целое число в метрах.

Пример: 'FeedStubHeight',7.5e-2

Пример: ant.FeedStubHeight = 7.5e-2

Типы данных: double

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

Радиус плоскости земли, заданный как положительное скалярное целое число в метрах. По умолчанию плоскость заземления находится на плоскости X-Y и симметрична относительно источника.

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

Пример: 'GroundPlaneRadius',2.05

Пример: ant.GroundPlaneRadius = 7.5e-2

Типы данных: double

`FeedVoltage` - Напряжение возбуждения, приложенное к отдельным антенным подачам
1 (по умолчанию) | скалярное целое число | векторные целые числа

Напряжение возбуждения, приложенное к отдельным подачам антенны, задается как скалярные целые или векторные целые числа. Скалярное значение применяет одно и то же напряжение ко всем подачам.

Пример: 'FeedVoltage',[1 2]

Пример: ant.FeedVoltage = [1 2]

Типы данных: double

`FeedPhase` - Фаза напряжения возбуждения, приложенная к отдельным антенным подачам
0 (по умолчанию) | скалярное целое число | векторные целые числа

Фаза напряжения возбуждения, приложенная к отдельным подачам антенны, заданная как скалярные целые или векторные целые числа. Скалярное значение применяет ту же фазу напряжения ко всем подачам.

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, задается как объект металлического материала. Вы можете выбрать любой металл из MetalCatalog или укажите металл по вашему выбору. Для получения дополнительной информации см. metal. Для получения дополнительной информации о сетке металлического проводника см. Раздел «Сетка».

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

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

`Load` - Кулачковые элементы
[1x1 lumpedElement] (по умолчанию) | указатель на объект с комчатым элементом

Объединенные элементы, добавленные к подаче антенны, задаются как указатель на объект с комком. Можно добавить нагрузку в любое место на поверхности антенны. По умолчанию нагрузка находится в источнике. Для получения дополнительной информации см. lumpedElement.

Пример: 'Load',lumpedelement. lumpedelement - указатель на объект для нагрузки, созданной с помощью lumpedElement.

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

Типы данных: double

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

Угол наклона антенны, заданный как скаляр или вектор с каждым модулем в степенях. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Вращение антенн и массивов».

Пример: 'Tilt',90

Пример: ant.Tilt = 90

Пример: 'Tilt',[90 90], 'TiltAxis',[0 1 0;0 1 1] наклоняет антенну в 90 степенях вокруг двух осей, заданных векторами.

Примечание

The wireStack Объект антенны принимает только метод точки, чтобы изменить его свойства.

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:

Трехэлементный вектор Декартовых координат в метрах. В этом случае каждая координата в векторе начинается с источника и лежит вдоль заданных точек на осях X -, Y - и Z.
Две точки в пространстве, каждая из которых задана как трехэлементные векторы Декартовых координат. В этом случае антенна вращается вокруг линии, соединяющей две точки в пространстве.
Строковый вход, описывающий простые повороты вокруг одной из главных осей, 'X', 'Y' или 'Z'.

Для получения дополнительной информации см. Раздел «Вращение антенн и массивов».

Пример: 'TiltAxis',[0 1 0]

Пример: 'TiltAxis',[0 0 0;0 1 0]

Пример: ant.TiltAxis = 'Z'

Примечание

The wireStack Объект антенны принимает только метод точки, чтобы изменить его свойства.

Типы данных: double

Функции объекта

`show`	Отобразите антенну или структуру массива; отобразить фигуру как заполненную закрашенную фигуру
`axialRatio`	Коэффициент эллиптичности антенны
`beamwidth`	Лучевая ширина антенны
`charge`	Распределение заряда на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массива
`current`	Распределение тока на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массива
`design`	Проектируйте антенну или массивы прототипа для резонанса на заданной частоте
`efficiency`	Эффективность излучения антенны
`EHfields`	Электрическое и магнитное поля антенн; Встроенные электрическое и магнитное поля антенного элемента в массивах
`impedance`	Входное сопротивление антенны; импеданс скана массива
`mesh`	Сетчатые свойства металлической или диэлектрической антенны или структуры массива
`meshconfig`	Измените сетчатый режим структуры антенны
`optimize`	Оптимизируйте антенну или массив с помощью оптимизатора SADEA
`pattern`	Диаграмма направленности излучения и фаза антенны или массива; Встроенный шаблон антенного элемента в массиве
`patternAzimuth`	Азимутальный шаблон антенны или массива
`patternElevation`	Шаблон повышения антенны или массива
`returnLoss`	Обратная потеря антенны; Скан возврата потеря массива
`sparameters`	Объект S-параметра
`vswr`	Коэффициент стоячей волны антенны

Примеры

свернуть все

Квадрафилар-Хеликс

Открыть Live Script

Создайте и просмотрите прямоугольную спиральную антенну.

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.

Бифиларская спираль

Открыть Live Script

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 Live Script

Создайте и посмотрите коническую многофилярную спиральную антенну радиусами 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 график шаблона антенны на 3 ГГц.

pattern(ant,3e9)

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

Наложите антенну на шаблон.

См. также

cylinder2strip | dipoleHelix | dipoleHelixMultifilar | helix | helixpitch2spacing

Введенный в R2018b

Документация

helixMultifilar

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

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

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

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

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

`Spacing` - Интервал между поворотами
`0.0350` (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

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

`WindingDirection` - Направление поворотов на спирали (обмотки)
`'CW'` | `'CCW'`

`FeedStubHeight` - Высота питающего стержня от плоскости земли
`1.000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

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

`FeedVoltage` - Напряжение возбуждения, приложенное к отдельным антенным подачам
1 (по умолчанию) | скалярное целое число | векторные целые числа

`FeedPhase` - Фаза напряжения возбуждения, приложенная к отдельным антенным подачам
0 (по умолчанию) | скалярное целое число | векторные целые числа

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

`Load` - Кулачковые элементы
[1x1 lumpedElement] (по умолчанию) | указатель на объект с комчатым элементом

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

Квадрафилар-Хеликс

Бифиларская спираль

Диаграмма направленности конической многофилярной спиральной антенны

См. также

Документация по Antenna Toolbox

Поддержка

Документация

helixMultifilar

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

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

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

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

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

Spacing - Интервал между поворотами 0.0350 (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

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

WindingDirection - Направление поворотов на спирали (обмотки) 'CW' | 'CCW'

FeedStubHeight - Высота питающего стержня от плоскости земли 1.000e-03 (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

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

FeedVoltage - Напряжение возбуждения, приложенное к отдельным антенным подачам 1 (по умолчанию) | скалярное целое число | векторные целые числа

FeedPhase - Фаза напряжения возбуждения, приложенная к отдельным антенным подачам 0 (по умолчанию) | скалярное целое число | векторные целые числа

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

Load - Кулачковые элементы [1x1 lumpedElement] (по умолчанию) | указатель на объект с комчатым элементом

Tilt - Угол наклона антенны 0 (по умолчанию) | скалярный 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

Квадрафилар-Хеликс

Бифиларская спираль

Диаграмма направленности конической многофилярной спиральной антенны

См. также

Документация по Antenna Toolbox

Поддержка

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

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

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

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

`Spacing` - Интервал между поворотами
`0.0350` (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

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

`WindingDirection` - Направление поворотов на спирали (обмотки)
`'CW'` | `'CCW'`

`FeedStubHeight` - Высота питающего стержня от плоскости земли
`1.000e-03` (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

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

`FeedVoltage` - Напряжение возбуждения, приложенное к отдельным антенным подачам
1 (по умолчанию) | скалярное целое число | векторные целые числа

`FeedPhase` - Фаза напряжения возбуждения, приложенная к отдельным антенным подачам
0 (по умолчанию) | скалярное целое число | векторные целые числа

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

`Load` - Кулачковые элементы
[1x1 lumpedElement] (по умолчанию) | указатель на объект с комчатым элементом

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

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