Антенна ближней визуализации поля

В этом примере показано, как вычислить и визуализировать ближние поля для антенн. Ближние поля можно построить в Antenna Toolbox™ используя EHfields функция. Эта функция может также использоваться, чтобы вычислить и построить график ближних полей для антенных решеток. В области ближнего поля электрическое и магнитное поля могут существовать независимо друг от друга, и один тип поля может доминировать над другим.

Создайте дипольную антенну

Создайте дипольную антенну в строении по умолчанию.

ant = dipole;
show(ant);

Figure contains an axes. The axes with title dipole antenna element contains 3 objects of type patch, surface. These objects represent PEC, feed.

Определите точки для вычисления ближнего поля

Ближние поля, как предлагается в имени, являются полями, которые вычисляются в непосредственной близости от антенны. В этом примере мы строим графики полей на сфере диаметром 2 метра и с центром в источник. Диполь также имеет длину два метра и центрирован в источник. Так что сфера полностью окружает диполь. Команда sphere генерирует 21 x 21 матриц для X, Y и Z. Они объединяются, чтобы сгенерировать 441 точку, как показано ниже.

[X, Y, Z] = sphere(20);
Points = [X(:), Y(:), Z(:)].';
plot3(Points(1,:), Points(2,:), Points(3,:), 'x');

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line.

График ближних полей

Ближние поля в различных точках, вычисленных выше, могут быть построены с помощью функции EHfields, как показано на рисунке. По умолчанию и электрическое, и магнитное поля построены.

EHfields(ant, 70e6, Points);

Figure contains 2 axes and another object of type uicontrol. Axes 1 with title Electric (E) and Magnetic (H) Field contains 2 objects of type quiver. These objects represent E, H. Axes 2 contains 3 objects of type patch, surface.

Отдельные поля можно построить при помощи Viewfield флаг. Ниже мы строим график только магнитного поля. Как ожидалось, направление магнитного поля следует правилу правой руки из-за тока вдоль длины диполя.

EHfields(ant, 70e6, Points, 'ViewField', 'H');

Figure contains 2 axes and another object of type uicontrol. Axes 1 with title Magnetic Field contains an object of type quiver. Axes 2 contains 3 objects of type patch, surface.

Построение электрического поля

Рисунок ниже показывает распределение электрического поля по точкам. Как ожидалось, у нас есть линии электрического поля, выходящие из положительного заряда и в отрицательный заряд. Электрическое поле образует циклы по длине диполя. The ScaleFields флаг используется для масштабирования размера вектора поля. В этом случае вектор электрического поля умножается на 2, чтобы искусственно увеличить размер векторов, чтобы сделать их четко видимыми.

EHfields(ant, 70e6, Points, 'ViewField', 'E', 'ScaleFields', [2,0]);

Figure contains 2 axes and another object of type uicontrol. Axes 1 with title Electric Field contains an object of type quiver. Axes 2 contains 3 objects of type patch, surface.

Выход ближних полей в рабочую область

Путем предоставления RHS, электрическое и магнитное поля могут быть выведены в рабочую область, чтобы выполнить любые другие математические расчеты.

[E, H] = EHfields(ant, 70e6, Points);

Просто чтобы прояснить, функция EHfields, вычисляет поля E-H в любой точке пространства. Он может использоваться для вычисления ближних или дальних полей.

См. также

|