这个例子展示了如何使用lumpedElement加载天线。您可以加载天线使其更小,在馈线上启用匹配,或者使天线更大以获得更高的性能。下面的示例演示了通过在提要中添加集总负载来创建一个简单的匹配网络。
lumpedElement允许用户指定一个复杂的加载。负载可以是频率无关的(标量)或相关的(矢量)。您可以使用frequency属性将频率变化定义为矢量。您也可以选择天线表面上需要指定负载的位置。为了进行阻抗匹配,负载被施加到馈线上。
le = lumpedElement
le = lumpedElement with properties: Impedance: [] Frequency: [] Location: 'feed'
从目录中选择一个三叶草天线。三叶草天线通常用于无人机,用于5.5-6.05GHz之间的无线通信。
蚂蚁=三叶草;Freq = linspace(5.55 e9, 6.05e9, 51);图;显示(ant);
从阻抗图可以看出,天线谐振频率为5.6GHz。频率越高,电阻和电抗值越高。5.8 GHz时的阻抗为32+ j12。
图;阻抗(蚂蚁,频率);
在低端的匹配似乎很好,但在更高的频率,我们没有一个好的匹配超过5.95 GHz。这阻止了天线在整个频率范围内成功运行所需的规格。
图;returnLoss(蚂蚁,频率);
通过在馈线处增加一些阻抗,可以在整个频率范围内获得更好的匹配。由于阻抗变化非常平滑,单个阻抗值可能足以在整个频率范围内获得良好的匹配。我们选择5.8 GHz的阻抗,并尝试将其精确匹配到50欧姆。在馈电处添加一个蓝点,指示集中负载的位置。
勒。阻抗=复(18,-12);蚂蚁。Load = le;图;显示(ant);
计算阻抗,表明在整个频率范围内,在电阻上增加一个恒定的18欧姆,而在电抗上增加一个12欧姆的容抗。这也改变了天线的谐振频率。
图;阻抗(蚂蚁,频率);
然而,在整个频率范围内改变阻抗确实有助于阻抗带宽。在整个工作频率范围内,回波损耗大于10db。
图;returnLoss(蚂蚁,频率);
您还可以通过指定该位置的x, y和z坐标在表面上的任意位置加载天线。考虑相同的三叶草天线,但后面有一个圆形腔,如下图所示。
ref = design(cavityCircular, 5.55 e9);参考激振器=三叶草;图;显示(ref);
您可以在腔基上增加一些负载,以增加系统的损耗。添加到空腔底部的蓝点是集中载荷的位置。
refload = lumpedElement(“阻抗”、复杂(20、20)“位置”, [0 10e- 30 0]);ref.Load =重新加载;图;显示(ref);
通过指定多个lumpeelement,可以将多个负载添加到天线上。您可以在馈电或天线表面指定这些。在天线表面观察到多个蓝点,指示负载的位置。
refload2 = lumpedElement(“阻抗”,复合体(30,-10),“位置”, [10e-3, 10e-3, 0]);ref.Load = [refload2, refload2];图;显示(ref);
对上述天线进行的所有分析都将考虑集总负载的影响。这是通过将集总负载中指定的阻抗值与矩量法相互作用矩阵中的基函数相加来实现的。添加负载的边缘可以通过查看网格来可视化。两个蓝色三角形共享的公共边是阻抗值相加的边。
Z = impedance(ref, 5.5e9);图;网格(ref);