Создайте дипольную антенну

Спроектируйте дипольную антенну, чтобы резонировать приблизительно 1 ГГц. Длина волны на этой частоте составляет 30 см. Дипольная длина равна полудлине волны, которая соответствует 15 см. Ширина дипольной полосы выбрана, чтобы быть 5 мм.

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

Вычислите распределение тока на дипольную поверхность

Поскольку дипольная длина составляет 15 см, выберите частоту операции как, где c является скоростью света. Распределение тока в форме половины периода синусоиды вдоль дипольной длины наблюдается с максимумом, происходящим в центре антенны. Периодическое распределение тока вдоль диполя далее наблюдается с несколькими максимумами и минимумами на более высоких резонансных частотах (2f, 3f...). Это периодическое распределение тока типично для диполей и подобных резонирующих проволочных антенн [1].

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

Вычислите и постройте отдельные текущие компоненты

Задайте выходные аргументы в функциональном current и доступ отдельные текущие компоненты. Векторные точки соответствуют треугольным центрам, где текущие значения оценены. График ниже отображает продольный (z) компонент и поперечный (y) компонент поверхностной величины плотности тока.

[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 в анализе MoM [1], [2]. Лучше (более сглаженные) результаты будут получены с более прекрасными треугольными поверхностными сетками и когда ток будет построен точно на средней линии полосы.

Поместите диполь перед отражателем

Поместите диполь перед конечным плоским отражателем путем выбора дипольной антенны в качестве возбудителя для антенны отражателя. Восток диполь так, чтобы это было параллельно отражателю. Это сделано путем изменения наклона возбудителя (диполь) так, чтобы это теперь простерлось вдоль оси X. Наклон 90 градусов применяется об оси Y, чтобы достигнуть этого. Интервал между диполем и отражателем выбран, чтобы быть 2 см.

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

Токи также вызваны на поверхности отражателя как показано на рисунке выше. Чтобы лучше визуализировать токи на поверхности отражателя, наведите мышь на шкале палитры и измените динамический диапазон (шкала) текущего графика, как объяснено ниже.

Взаимодействие со шкалой палитры

Наведите мышь на шкалу палитры. Стрела мыши теперь преобразовывается в плоскую стрелу. Потяните мышь или вниз изменить динамический диапазон тока. Это помогает нам лучше визуализировать распределение тока на поверхности отражателя как показано ниже. Можно также вытянуть величину токов рядом со шкалой палитры, чтобы изменить динамический диапазон.

Щелкните правой кнопкой мыши по шкале палитры и выберите предельную вкладку Сброса, чтобы изменить текущие пределы исходным значениям. Существует также опция, чтобы изменить палитру и переместить шкалу палитры в другое место как показано ниже.

Ссылки

[1] К. А. Баланис, 'теория антенны. Анализ и проектирование', Вайли, Нью-Йорк, 3-й выпуск, 2005.

[2] С. Н. Макаров, 'Антенна и Моделирование EM с MATLAB', p.66, Wiley & Sons, 2002.