Антенна Inset-Feed Закрашенной фигуры

Вставно-питающая закрашенную фигуру обычно содержит вырез, который вырезается из неизлучающего ребра закрашенной фигуры для обеспечения плоского механизма подачи. Типичный механизм подачи включает микрополосковую линию, копланарную с закрашенной фигурой. Размер надреза, т.е. длина и ширина, вычисляются, чтобы достичь импеданса, совпадающего на рабочей частоте. Общее аналитическое выражение, которое используется для определения положения подачи вставки $$(x_0,y_0)$$, расстояние от ребра закрашенной фигуры по ее длине, показано ниже [2]. Длина и ширина закрашенной фигуры L, W соответственно.

Также распространено возбуждение закрашенной фигуры вдоль центральной линии (y = W/2), где W - ширина закрашенной фигуры антенны, что делает нуль y-координат. Это причина, выражение, показанное выше, только в терминах x-координаты.

Создайте геометрию и Mesh

Для создания геометрии и создания сетки структуры использовался УЧП toolbox™. Используйте функцию триангуляции в MATLAB™, чтобы визуализировать mesh.

load insetfeedpatchmesh
T = triangulation(t(1:3,:)',p');
figure
triplot(T)
axis equal
grid on
xlabel('x')
ylabel('y')

Создайте закрашенную фигуру

Используйте customAntennaMesh из Antenna Toolbox™, чтобы преобразовать этот mesh в антенну. Используйте функцию createFeed, чтобы задать канал.

c = customAntennaMesh(p,t);
createFeed(c,[-0.045 0 0],[-0.0436 0 0])
show(c)

Обеспечьте поддержку грунтовых плоскостей к излучателю Закрашенная фигура антенны поддерживаются грунтовой плоскостью. Сделайте это, присвоив customAntennaMesh в качестве возбудителя для отражателя.

r = reflector;
r.Exciter = c;
r.GroundPlaneLength = 15e-2;
r.GroundPlaneWidth = 5e-2;
r.Spacing = 0.381e-3;
show(r)

Присвоение подложки закрашенная фигура

Задайте диэлектрический материал с $${ϵ}_r=2.2$$ и тангенс потерь 0,0009. Присвойте этот диэлектрический материал свойству Substrate в отражателе.

d = dielectric;
d.Name = 'RT5880';
d.EpsilonR = 2.2;
d.LossTangent = 0.0009;
r.Substrate = d;
show(r)

Анализ закрашенная фигура

Габаритные размерности этой закрашенная фигура большие и, следовательно, приведут к относительно большому mesh (диэлектрик + металл). Структура анализируется путем зацепления ее с максимальной длиной ребром 4 мм и решается для параметров рассеяния. Максимальная длина ребра была выбрана немного меньше, чем максимальная длина ребра по умолчанию, вычисленная на самой высокой частоте в области значений анализов 2,45 ГГц, что составляет около 4,7 мм. Анализируемые антенны загружаются из файла MAT в рабочую область.

load insetfeedpatch

Вычисление S-параметров закрашенная фигура

Центральная частота анализа составляет приблизительно 2,4 ГГц. Задайте частотную область значений

freq = linspace(2.35e9,2.45e9,41);
s = sparameters(r,freq,50);
figure
rfplot(s,1,1)

График показывает ожидаемое падение коэффициента отражения, близкое к 2. 4 ГГц. Импеданс ссылки по умолчанию установлен на 50 $$\Omega$$. Используйте критерий -10 дБ, чтобы определить полосу пропускания коэффициента отражения для этой закрашенной фигуры, равную менее 1%.

Визуализация распределения тока

Используйте ток функции, чтобы построить график распределения тока поверхности для этой закрашенной фигуры антенны приблизительно на 2,4 ГГц. Ток минимален по краям по длине и максимален по середине.

figure
current(r,2.4025e9)
view(0,90)

Обсуждение

Результаты для этой закрашенная фигура хорошо согласуются с эталонными результатами, представленными в [1], pg.111 - 114.

Ссылка

[1] Jagath Kumara Halpe Gamage, «Effective Space Domain Method of Moments for Large Satterers in Planar Stratified Media», Deptt. of Electronics and Telecommunications, Норвежский университет науки и технологий .

[2] Лорена И. Базилио, М. А. Khayat, J. T. Williams, S.A. Долго, «Зависимость входного импеданса на положении подачи исследования и микрополосы питаемые линией антенны закрашенной фигуры», Сделки IEEE на в Антеннах и Распространении, издании 49, № 1, pp.45-47, январь 2001.

[3] П. Б. Катехи и Н. Г. Алексопулос, «Частотно-зависимые характеристики разрывов микрополоски в интегральных схемах миллиметровой волны», Транзакции IEEE по теории и методам СВЧ, том 33, № 10, стр. 1029-1035, 1985.