Exponenta Banner

vivaldiOffsetCavity

Создайте антенну Вивальди с прямоугольной или круговой смещенной полостью

развернуть все на странице

    Описание

    The vivaldiOffsetCavity объект создает антенну Вивальди с прямоугольной или круговой смещенной полостью на экспоненциальной или линейной конической плоскости заземления. Смещенная полостная антенна Вивальди имеет металлическую структуру, которая помогает антенне избегать недостатков антиподальной антенны Вивальди, таких как большие потери микрополоски, сложная установка и интегрирование. Широкополосные характеристики смещенной полой антенны Вивальди делают её подходящей для ультраширокополосных применений фазированных решеток, используемых в авиационных и аэрокосмических технологиях.

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

    Создание

    Синтаксис

    vi = vivaldiOffsetCavity
    vi = vivaldiOffsetCavity(Name,Value)

    Описание

    пример

    vi = vivaldiOffsetCavity создает антенну Вивальди по умолчанию с прямоугольной смещенной полостью на экспоненциальной конической плоскости земли. По умолчанию антенна работает в частотной области значений 16-21 ГГц и расположена в xy - плоскости.

    пример

    vi = vivaldiOffsetCavity(Name,Value) устанавливает свойства с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Для примера, ant = vivaldiOffsetCavity('CavityShape','Circular') создает антенну Вивальди с кольцевой смещенной полостью.

    Свойства

    расширить все

    Длина конуса, измеренная от точки конуса креста, заданная как положительная скалярная величина в метрах.

    Пример: 'TaperLength',200e-3

    Ширина апертуры антенны Вивальди, заданная как положительная скалярная величина в метрах.

    Пример: 'ApertureWidth',3e-3

    Скорость открытия конуса, измеренная от точки поперечного конуса конца, заданная как положительная скалярная величина. Это свойство определяет скорость, с которой надрез переходит от TaperedSlotWidth в апертуру. Когда OpeningRate является 0выемка имеет линейный профиль, образующий линейный сужающийся паз. Для других значений он имеет другие значения, они имеют экспоненциальный профиль.

    Пример: 'OpeningRate',0.3

    Типы данных: double

    Ширина конусного конца, заданная как положительная скалярная величина в метрах.

    Пример: 'TaperedSlotWidth',0.003

    Типы данных: double

    Длина поперечной конусности, заданная как положительная скалярная величина в метрах.

    Пример: 'CrossTaperLength',2

    Типы данных: double

    Расстояние со знаком от средне- TaperedSlotWidth вдоль оси y, заданной как действительный скаляр в метрах.

    Пример: 'TaperOffset',0.03

    Типы данных: double

    Ширина паза, заданная как скаляр в метрах.

    Пример: 'SlotLineWidth',0.0002

    Типы данных: double

    Расстояние перехода от полости к поперечному сужению, заданное как скаляр в метрах.

    Пример: 'CavityToTaperSpacing',0.003

    Типы данных: double

    Форма полости, заданная как символьный массив. Размерности 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, заданное как двухэлементный вектор в метрах. Первый элемент вектора является расстоянием от точки подачи до левого края полости вдоль оси x. Вторым элементом вектора является расстояние от точки подачи до нижнего ребра полости вдоль оси y.

    Пример: 'CavityOffset',[0.01 0.01]

    Типы данных: double

    Длина наземной плоскости, заданная как положительная скалярная величина в метрах. По умолчанию длина плоскости заземления измеряется вдоль оси x.

    Пример: 'GroundPlaneLength',2

    Типы данных: double

    Ширина наземной плоскости, заданная как положительная скалярная величина в метрах. По умолчанию ширина плоскости заземления измеряется вдоль оси Y.

    Пример: 'GroundPlaneWidth',4

    Типы данных: double

    Расстояние со знаком от линии симметрии GroundPlaneWidth до точки подачи, заданной как действительный скаляр в метрах.

    Пример: 'FeedOffset',0.001

    Типы данных: double

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

    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.

    Типы данных: double

    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'

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

    Пример: 'Load',lumpedelement, где lumpedelement - нагрузка, добавляемая к подаче антенны.

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

    Кольцевая полость

    Диаметр круговой полости, заданный как положительная скалярная величина в метрах. Это свойство видим, если CavityShape задан 'Circular'.

    Пример: 'CavityDiameter',0.05

    Типы данных: double

    Прямоугольная полость

    Длина прямоугольной полости, заданная как положительная скалярная величина в метрах. Это свойство видим, если CavityShape задан 'Rectangular'.

    Пример: 'CavityLength',0.003

    Типы данных: double

    Ширина прямоугольной полости, заданная как положительная скалярная величина в метрах. Это свойство видим, если CavityShape задан 'Rectangular'.

    Пример: 'CavityWidth',0.002

    Типы данных: double

    Функции объекта

    showОтобразите антенну или структуру массива; отобразить фигуру как заполненную закрашенную фигуру
    infoОтображение информации об антенне или массиве
    axialRatioКоэффициент эллиптичности антенны
    beamwidthЛучевая ширина антенны
    chargeРаспределение заряда на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массива
    currentРаспределение тока на металлической или диэлектрической антенне или поверхности массива
    designПроектируйте антенну или массивы прототипа для резонанса на заданной частоте
    efficiencyЭффективность излучения антенны
    EHfieldsЭлектрическое и магнитное поля антенн; Встроенные электрическое и магнитное поля антенного элемента в массивах
    impedanceВходное сопротивление антенны; импеданс скана массива
    meshСетчатые свойства металлической или диэлектрической антенны или структуры массива
    meshconfigИзмените сетчатый режим структуры антенны
    optimizeОптимизируйте антенну или массив с помощью оптимизатора SADEA
    patternДиаграмма направленности излучения и фаза антенны или массива; Встроенный шаблон антенного элемента в массиве
    patternAzimuthАзимутальный шаблон антенны или массива
    patternElevationШаблон повышения антенны или массива
    returnLossОбратная потеря антенны; Скан возврата потеря массива
    sparametersОбъект S-параметра
    vswrКоэффициент стоячей волны антенны

    Примеры

    свернуть все

    Открыть Live Script

    Создайте антенну Вивальди по умолчанию с смещением 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]

    Просмотрите антенну используя 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 Live Script

    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.

    Постройте диаграмму направленности излучения 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 Live Script

    Создайте и визуализируйте антенну Вивальди с круговой 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. «Design of All-Metal Vivaldi Phased Array Antenna», IEEE 3rd International Conference on Signal and Image Processing (ICSIP), 2018, pp. 547-551, doi: 10.1109/SIPROCESS.2018.8600487.

    [2] C. L. Prasanna, M. Bhagya Lakshmi, and N. N. Sastry. «Параметрический анализ и проект всех металлических антенн Вивальди с частотой 3,0-18 ГГц для применений DF и фазированных решеток», Прогресс в электромагнитных исследованиях C, том 92 (апрель 2019): стр. 57-69. doi:10.2528/PIERC19020601

    См. также

    | |

    Темы

    Введенный в R2021a

    Документация по Antenna Toolbox

    Поддержка