Определите параметры

Приведенные ниже параметры помогают в разработке кассетной антенны

Rp = Диаметр основного отражателя

fp = Фокусное расстояние основного отражателя

Rsub = диаметр субрефлектора

fhyp = фокусное расстояние гиперболы

Rp=0.3175;
fp=0.2536;
Rsub=0.033;
fhyp=0.1416;

Моделируйте Cassegrain Antenna

Антенна Кассегрена обычно имеет три структуры. Первый является основным отражателем, который является параболическим, второй является субрефлектором, который является гиперболическим, третий является элементом возбудителя. Особое внимание основного отражателя и ближнего особого внимания гиперболического субрефлектора совпадает. Энергия направлена от субрефлектора к главному отражателю. Параболический отражатель преобразует сферический волновой фронт в плоский, поскольку энергия, направленная к нему, по-видимому, исходит из особого внимания.

ant=cassegrain('Radius',[Rp Rsub],'FocalLength',[fp fhyp]);
show(ant);

Задайте элемент возбудителя

Конический рог используется в качестве возбудителя по умолчанию для кассегрена. Он ориентирован на субрефлектор. Он разработан с частотой, которая дает желаемую эффективность. Диаметр отверстия выбирают аналитически, чтобы получить желаемую ширину пучка копланарного шаблона.

Exciter=design(hornConical,17.7e9);
Exciter.FeedWidth=3.4e-3;
Exciter.Tilt=270;
Exciter.TiltAxis=[0 1 0];
show(Exciter);

Решите структуру

По умолчанию кассетная антенна использует решатель PO для основного отражателя и решатель MoM для субрефлектора и возбудителя. Диаметр основного отражателя 39, диаметр субрефлектора 4. Решатели используются согласно размеру основного отражателя и субрефлектора. Обычно, если диаметр субрефлектора больше 5, то для него рекомендуется использовать решатель PO. Обычно ожидаемый диаметр субрефлектора должен быть менее 20% основного отражателя, чтобы минимизировать закупорку субрефлектором.

Постройте диаграмму направленности излучения и сетчатую антенну

Постройте диаграмму направленности диаграммы направленности кассетной антенны 18GHz.The при шаблоне, как ожидается, необходимо сгенерировать карандаш, подобный лучу, с меньшим разливом и незначительным излучением лепестка. Антенна Cassegrain по умолчанию генерирует больше треугольников, поэтому она может быть помещена в сетку вручную для различных длин ребер сетки для необходимых чисел треугольной генерации. Это быстро решает структуру, но коэффициент усиления уменьшается по сравнению со значением по умолчанию в таких случаях. Mesh можно управлять отдельно для возбудителей и отражателей с различными длинами ребер сетки.

ant=cassegrain;
ant.Exciter=design(hornConical,17.7e9);
ant.Exciter.Tilt=270;
[~]=mesh(ant,'MaxEdgeLength',15e-3);
figure;
pattern(ant,18e9);

Сравнение с параболическим отражателем, который не имеет субрефлектора, показывает, что строение кассегрена увеличивает направленность.

ant=reflectorParabolic('Radius',0.3175);
ant.Exciter=design(hornConical,17.7e9);
ant.Exciter.Tilt=90;
[~]=mesh(ant,'MaxEdgeLength',15e-3);
figure;
pattern(ant,18e9);

S-параметры и график импеданса

Постройте график s-параметров и импеданса кассетной антенны в частотной области значений от 18 ГГц до 18,8 ГГц. Он обеспечивает пропускную способность около 100MHz, и структура резонирует на 18,51 ГГц.

ant=cassegrain;
s=sparameters(ant,linspace(18e9,18.8e9,25));
figure;rfplot(s);

figure;
impedance(ant,linspace(18e9,18.8e9,25));

Распределение тока

Анализируйте распределение тока кассегрена на заданной частоте.

current(ant,18e9,'scale','log10');

Использование различных наполнителей с наклонами

Несколько других элементов поддерживаются в качестве наполнителей, таких как рог, волноводы и так далее. Возбудитель может быть наклонен в необходимом направлении в зависимости от потребности.

Exciter=design(horn,16.2e9);
Exciter.Tilt=270;
Exciter.TiltAxis=[0 1 0];
ant.Exciter=Exciter;
show(ant);
figure;
pattern(ant,18e9);

Заключение

Использование проекта Cassegrain увеличивает эффективность антенны, когда подающая антенна направлена вперед, а не к тарелке в антенне переднего питания. Эта ориентация уменьшает боковые лепестки, и использование двойных отражателей помогает в настройке диаграммы направленности излучения для достижения максимальной эффективности антенны.

Ссылки

Данду, Обулесу. Оптимизированный проект аксиально симметричной отражающей антенны Кассегрена с использованием итерационного алгоритма локального поиска. (2013).