Создайте дипольную антенну

Проектируйте дипольную антенну, чтобы резонировать около 1 ГГц. Длина волны на этой частоте составляет 30 см. Длина диполя равна половине длины волны, что соответствует 15 см. Ширина дипольной полосы выбирается равной 5 мм.

mydipole = dipole('Length',15e-2, 'Width', 5e-3);
show(mydipole);

Вычисление распределения тока на поверхности диполя

Поскольку длина диполя составляет 15 см, выберите частоту операции как, где c - скорость света. Распределение тока в виде половины периода синусоиды по длине диполя наблюдается с максимальным течением в центре антенны. Периодическое распределение тока вдоль диполя дополнительно наблюдается с несколькими максимумами и минимумами на более высоких резонансных частотах (2f, 3f,...). Это периодическое распределение тока типично для диполей и аналогичных резонансных проводных антенн [1].

c = 2.99792458e8;
f = c/(2*mydipole.Length);
current(mydipole, f);
view(90,0);

Вычислите и постройте график отдельных токовых компонентов

Задайте выходные аргументы в функции current и доступ к индивидууму текущим компонентам. Векторные точки соответствуют центрам треугольников, где вычисляются текущие значения. На графике ниже показаны продольный (z) компонент и поперечный (y) компонент величины плотности тока поверхности.

[C, points]  = current(mydipole, f);
Jy = abs(C(2,:));
Jz = abs(C(3,:));
figure;
plot(points(3,:), Jz, 'r*', points(3,:), Jy, 'b*');
grid on;
xlabel('Dipole length (m)')
ylabel('Surface current density, A/m');
legend('|Jz|', '|Jy|');

Это распределение тока типично для анализа MoM [1], [2]. Лучшие (более гладкие) результаты будут получены с более мелкими треугольными поверхностными сетками и когда ток нанесен точно на осевую линию полосы.

Поместите диполь перед отражателем

Поместите диполь перед конечным плоским отражателем путем выбора дипольной антенны в качестве возбудителя для отражающей антенны. Ориентируйте диполь так, чтобы она была параллельна отражателю. Это делается путем изменения наклона возбудителя (диполя) так, чтобы он теперь лежал вдоль оси X. Для достижения этой цели вокруг оси Y применяется наклон 90 степеней. Интервал между диполем и отражателем выбран равным 2 см.

myreflector = reflector('Exciter', mydipole, 'Spacing', 0.02);
myreflector.Exciter.Tilt = 90;
myreflector.Exciter.TiltAxis = [0 1 0];
current(myreflector, f);

Токи также индуцируются на поверхности отражателя, как показано на рисунке выше. Чтобы лучше визуализировать токи на поверхности отражателя, наведите указатель мыши на шкалу палитры и измените динамическую область значений ( шкала) текущего графика, как объяснено ниже.

Взаимодействие с Шкалой палитры

Наведите мышь на шкалу палитры. Теперь стрела мыши преобразуется в плоскую стрелу. Потяните мышь вверх или вниз, чтобы изменить динамическую область значений тока. Это помогает нам лучше визуализировать распределение тока на поверхности отражателя, как показано ниже. Можно также потянуть величину токов рядом с шкалой палитры, чтобы изменить динамическую область значений.

Щелкните правой нажатие кнопки на шкале палитры и выберите вкладку Сбросить предел, чтобы изменить текущие пределы на исходные значения. Существует также опция изменить палитру и переместить шкалу палитры в другое место, как показано ниже.

Ссылки

[1] C. A. Balanis, 'Antenna Theory. Analysis and Design, 'Wiley, New York, 3rd Edition, 2005.

[2] С. Н. Макаров, 'Antenna and EM Modeling with MATLAB,' p.66, Wiley & Sons, 2002.