Падающая плоская волна на дипольной антенне

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);

Визуализируйте распределение тока

Функция тока отображает результирующее распределение тока на поверхности антенны. Z-составляющая тока, вдоль оси диполя, доминирует. Максимум находится в середине диполя.

current(p, 75e6);

Измерьте ток питания

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);

Вычислите напряжение в подаче

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 плоскости-волны

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.

Ссылка

[1] S. N Makarov, Antenna and EM Modeling with MATLAB, chapter 2, Wiley, New York, 2002.