使用天线库定义天线元素

定义一个螺旋天线使用螺旋天线建模和分析库中的天线单元。

hx =螺旋

hx = helix with properties: Radius: 0.0220 Width: 1.0000e-03 Turns: 3 Spacing: 0.0350 WindingDirection: 'CCW' FeedStubHeight: 1.0000e-03 GroundPlaneRadius: 0.0750 Conductor: [1x1 metal] Tilt: 0 TiltAxis: [1 00] Load: [1x1 lumpedElement]

显示天线结构

使用显示功能查看螺旋天线的结构。螺旋天线由在接地面上的螺旋形导体组成。天线的接地点在X-Y平面内。

显示(hx)

修改天线性能

修改螺旋天线的如下属性:半径= 28e-3，宽度= 1.2e-3，匝数= 4显示天线的属性。观察天线的结构变化。

hx =螺旋(“半径”e - 28号“宽度”, 1.2 e - 3,“转”4)

hx = helix with properties: Radius: 0.0280 Width: 0.0012 Turns: 4 Spacing: 0.0350 WindingDirection: 'CCW' FeedStubHeight: 1.0000e-03 GroundPlaneRadius: 0.0750 Conductor: [1x1 metal] Tilt: 0 TiltAxis: [1 00] Load: [1x1 lumpedElement]

显示(hx)

绘制天线辐射图

使用模式函数绘制螺旋天线的辐射图。天线的辐射方向图是天线功率的空间分布。图样显示天线的方向性或增益。默认情况下，模式函数绘制天线的方向性。

模式(hx 1.8 e9)

绘制天线的方位角和仰角图

使用patternAzimuth和patternElevation函数绘制螺旋天线的方位角和仰角图。这是天线在特定频率下的二维辐射图。

patternAzimuth (hx 1.8 e9)

图patternElevation (hx 1.8 e9)

计算天线的方向性

在方向图函数的输出中使用指向性名值对来计算螺旋天线的方向性。方向性是指天线在特定方向辐射功率的能力。它可以定义为所需方向上的最大辐射强度与其他所有方向上的平均辐射强度之比。

方向性=模式(hx 1.8 e9 0, 90)

方向性= 10.0430

计算天线的EHfields

使用EHfields函数计算螺旋天线的EH场。EH场是天线电场和磁场的x、y、z分量。这些分量在特定的频率和空间中的特定点上被测量。

(E、H) = EHfields (hx、1.8 e9 [0, 0, 1]);

绘制天线的不同极化

利用方向图函数中的极化名-值对绘制螺旋天线的不同极化方向图。极化是指天线的电场或e场的方向。偏振分为椭圆形、线形和圆形。这个例子显示了右旋圆极化(RHCP)辐射模式的螺旋。

1.8 e9模式(hx,“极化”，“RHCP”）

计算天线轴向比

使用axialRatio函数计算螺旋天线的轴向比。在给定方向上的天线轴比(AR)量化了在圆极化波中辐射的两个正交场分量的比例。一个无限大的轴比，意味着一个线偏振波。单位是dB。

基于“增大化现实”技术= axialRatio (hx 1.8 e9 20、30)

基于“增大化现实”技术= 23.6238

计算天线的波束宽度

使用波束宽度函数用于计算天线的波束宽度。天线波束宽度是天线方向图覆盖的角度度量。在包含天线主瓣方向的平面上测量波束宽度角。

[bw，角度]=波束宽度(hx,1.8e9,0,1:1:360)

bw = 57.0000

角=1×260 117

天线阻抗计算

使用阻抗函数计算并绘制螺旋天线的输入阻抗。输入阻抗是端口电压和电流的比值。天线阻抗计算为相量电压(如前所述，相角为0 deg时为1V)和端口的相量电流的比值。

阻抗(hx 1.7 e9:1e6:2.2e9)

计算天线的反射系数

使用sparameters函数计算螺旋天线的S11。天线反射系数，或称S_1_1，描述了由于阻抗失配而反射回来的入射射频功率的相对分数。

S = sparameters (hx, 1.7 e9:1e6:2.2e9, 72)

S = Parameters: S- Parameters object NumPorts: 1 frequency: [501x1 double] Parameters: [1x1x501 double] Impedance: 72 rfparam(obj,i,j)返回S-parameter Sij

rfplot (S)

计算天线的回波损耗

使用returnLoss函数来计算和绘制螺旋天线的回波损耗。天线回波损耗是衡量从传输线到负载(如天线)的功率传递有效性的指标。计算结果以对数刻度显示。

returnLoss (hx, 1.7 e9:1e6:2.2e9, 72)

计算天线电压驻波比

使用电压驻波比函数计算并绘制螺旋天线的驻波比。天线驻波比是传输线与天线阻抗匹配的另一种测量方法。

电压驻波比(hx, 1.7 e9:1e6:2.2e9, 72)

计算天线的电流和电荷分布

使用负责函数计算螺旋天线的电荷分布。电荷分布是天线表面在一定频率下的电荷值。使用当前的函数计算螺旋天线的电流分布。电流分布是天线表面在一定频率下的电流值。

收费(hx 2.01 e9)

图当前(hx 2.01 e9)

天线显示网格

使用网函数创建并显示螺旋天线的网格结构。采用网格法对天线表面进行离散。在此过程中，电磁求解器可以对天线的几何形状和材料进行处理。用于细分天线表面的基或离散元的形状为三角形。

图网(hx)

网状天线手动

使用“MaxEdgeLength”名称-值对为三角形指定最大边长。这个名称-值对手动网格螺旋结构。

图网(hx,“MaxEdgeLength”, 0.01)

将网格设置为自动

meshconfig (hx“汽车”）

ans =结构体字段:NumTriangles: 890 NumTetrahedra: 0 NumBasis: [] MaxEdgeLength: 0.0100

参见:

天线近场可视化

阵列建模与分析

参考文献

[1] Balanis, c.a“天线理论。分析与设计”，第514页，Wiley，纽约，第3版，2005。