Этот пример объясняет, как возбуждать антенну с помощью плоской волны. Антенна в этом случае может рассматриваться как приемная антенна. Приемная антенна может рассматриваться как любой металлический объект, который рассеивает падающее электромагнитное поле. В результате рассеяния на поверхности антенны появляется электрический ток. Ток в свою очередь создает соответствующее электрическое поле. Это создает различие напряжений на подаче. Это напряжение составляет принятый сигнал. [1]
Рассмотрим дипольную антенну длиной 2m и шириной 50 мм, ориентированную вдоль оси z. Возбуждается плоской волной, направленной вдоль положительной оси X и имеющей z-поляризацию. Рисунок вставки в правом верхнем углу показывает направление и поляризацию плоской волны w.r.t геометрии антенны.
d = dipole('Length', 2, 'Width', 50e-3); p = planeWaveExcitation('Element', d, 'Direction', [1 0 0], ... 'Polarization', [0 0 1]); show(p);
Функция тока отображает результирующее распределение тока на поверхности антенны. Z-составляющая тока, вдоль оси диполя, доминирует. Максимум находится в середине диполя.
current(p, 75e6);
Ток в подаче антенны вычисляется путем определения плотности тока в подаче антенны и умножения его на длину подачи. В этом случае ток составляет около 13,9 мА.
I = feedCurrent(p, 75e6); magI = abs(I);
Напряжение питания может быть вычислено как продукт тока питания и импеданса антенны на этой частоте. В этом случае напряжение питания составляет около 1,45 В. Это принятый сигнал.
Z = impedance(d, 75e6); feedV = abs(Z*I);
Измените поляризацию плоской волны так, чтобы она была поляризована y.
p.Polarization = [0 1 0]; show(p);
В этом случае напряжение питания составляет около 4,7 мВ. Принятый сигнал уменьшается в 300 раз, поэтому антенна получает очень мало по сравнению с предыдущим случаем.
Icross = feedCurrent(p, 75e6); feedVcross = abs(Z*Icross);
Это указывает, что дипольная антенна способна принимать сигналы, чье E-поле имеет компонент, параллельный оси диполя. Таким образом, диполь является линейно поляризованной антенной.
[1] S. N Makarov, Antenna and EM Modeling with MATLAB, chapter 2, Wiley, New York, 2002.