Создание апертурной двойной антенны

Задайте параметры

Приведенные ниже параметры задают смещения для верхних и нижних слотов и stublengths.

of_1=12e-3;
of_2=-6e-3;
LM=7e-3;
LM_2=7e-3;

взятый из ссылки page.no:55

Задайте закрашенную фигуру

В этой антенне исходящим элементом является patchMicrostrip. Выше закрашенной фигуры, диэлектрической подложки с EpsilonR 3,38, действия как антенный колпак. Ниже закрашенной фигуры существует пенопласт EpsilonR 1.025.

Lp=50e-3;
patch=antenna.Rectangle('Length',Lp,'Width',Lp,'Center',[0 0]);

Задайте h-образные пазы

Двойные пазы выполняют двойную поляризованную операцию. Каждый паз является H-образным и расположен на наземную плоскость в "T" формировании. Это формирование обеспечивает хороший уровень изоляции среди port1 и port2.

Задайте верхний паз H-формы

Ls1=12e-3;
Ws1=0.5e-3;
Ls2=1e-3;
Ws2=22e-3;
f1=antenna.Rectangle('Length',Ws1,'Width',Ls1,'Center',[0 of_1]);
f2=antenna.Rectangle('Length',Ws2,'Width',Ls2,'Center',[0 of_1+(Ls1/2)+(Ls2/2)]);
f3=antenna.Rectangle('Length',Ws2,'Width',Ls2,'Center',[0 of_1-(Ls1/2)-(Ls2/2)]);
f4=f1+f2+f3;

Задайте более низкий паз H-формы

Ls1_2=17e-3;
Ls2_2=1e-3;
Ws1_2=0.5e-3;
Ws2_2=17e-3;
f5=antenna.Rectangle('Length',Ls1_2,'Width',Ws1_2,'Center',[0 of_2]);
f6=antenna.Rectangle('Length',Ls2_2,'Width',Ws2_2,'Center',[(Ls1_2/2)+(Ls2_2/2) of_2]);
f7=antenna.Rectangle('Length',Ls2_2,'Width',Ws2_2,'Center',[-((Ls1_2/2)+(Ls2_2/2)) of_2]);
f8=f5+f6+f7;

Задайте наземную плоскость

Создайте наземную форму плоскости для антенны. Наземная плоскость в этом случае является квадратом размера 100 мм x 100 мм.

LGp=100e-3;
Ground_plane=antenna.Rectangle('Length',LGp,'Width',LGp,'Center',[0 0]);

Задайте наземную плоскость со слотами

Используйте примитивы прямоугольной фигуры, чтобы создать H-пазы. Используйте булеву операцию вычитания для разделения на слоты Наземной плоскости.

Gp_slot=Ground_plane-f4-f8;
figure;
show(Gp_slot);

Задайте линии канала

Используйте линию канала размера 50 мм x 1.181 мм для верхнего H-паза. Используйте линию канала размера 44 мм x 1.181 мм для более низкого H-паза. Соедините заглушки в конце линий канала.

L1=50e-3;
W1=1.181e-3;
L1_2=44e-3;
W1_2=1.181e-3;
feed_1=antenna.Rectangle('Length',L1,'Width',W1,'Center',[-(L1/2) of_1]);
feed_2=antenna.Rectangle('Length',W1_2,'Width',L1_2,'Center',[0 -((L1_2/2))+(of_2)]);
feed_1_2=feed_1+feed_2;
stub_1=antenna.Rectangle('Length',LM,'Width',W1,'Center',[(LM/2) of_1]);
stub_2=antenna.Rectangle('Length',W1,'Width',LM_2,'Center',[0 of_2/2]);
stub=stub_1+stub_2;
feed=feed_1_2+stub;
figure;
show(feed);

Задайте стек PCB

Используйте pcbStack, чтобы задать металлические и диэлектрические слои и канал для апертуры связанная антенна закрашенной фигуры. Слои заданы сверху вниз. В этом случае верхний слой является диэлектрическим слоем. Второй слой является закрашенной фигурой квадратной формы, и третий слой является другим диэлектриком, сопровождаемым четвертым слоем, который является наземной плоскостью. Пятый Слой является снова тем же диэлектриком, который используется в качестве первого слоя. Шестой слой связан, чтобы питать линии.

p = pcbStack;
d1=dielectric('EpsilonR',3.38,'Thickness',0.51e-3,'Name','RO4003');
d2=dielectric('EpsilonR',1.025,'Thickness',14e-3,'Name','Foam');
p.BoardThickness=d1.Thickness+d2.Thickness+d1.Thickness;
p.BoardShape.Length=LGp;
p.BoardShape.Width=LGp;
p.Layers={d1,patch,d2,Gp_slot,d1,feed};
p.FeedLocations=[-L1 of_1 4 6;0 -L1_2+of_2 4 6];
p.FeedDiameter=feed_1.Width/3;
figure;
show(p);

Постройте диаграмму направленности

Постройте диаграмму направленности антенны на частотах лучшего соответствия. Используйте резонансную частоту 1,79 ГГц, чтобы построить диаграмму направленности.

figure;
pattern(p,1.79e9);

Поймать в сети антенну

Поймайте в сети антенну с максимальной длиной ребра 0.036 м.

 figure;
 mesh(p,'MaxEdgeLength',0.036);

Вычислите и постройте S-параметры

График показывает, возвращают характеристики потерь (S11, S22) и изоляция (S12) между портами.

figure;
sf=sparameters(p,linspace(1.6e9,2e9,20));
rfplot(sf);

Постройте шаблон импеданса

Используйте частотный диапазон от 1,5 ГГц до 1,9 ГГц с 20 точками частоты, чтобы построить шаблон импеданса.

figure;
impedance(p,linspace(1.5e9,1.9e9,20),1);

figure;
impedance(p,linspace(1.5e9,1.9e9,20),2);

Заключение

Проект и анализ двойной поляризованной апертуры связались, антенна с помощью Antenna Toolbox соглашается хорошо с отнесенными результатами.

Ссылки

[1] Мелтем Йылдырым, "Проект Двойных Поляризованных Широкополосных Микрополосковых Антенн", стр 54-70.