使用集总元素加载
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,使馈线匹配,或使天线更大,以获得更高的性能。下面的示例演示了通过在feed上添加集中负载来创建一个简单的匹配网络。
定义一个lumpedElement
lumpedElement允许用户指定一个复杂的负载。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,将负载施加到馈电上。
le = lumpedElement
le = lumpedElement with properties:阻抗:[]频率:[]位置:'feed'
蝶式天线
从目录里挑一个三叶草天线。三叶草天线通常用于无人机5.5 ~ 6.05 ghz的无线通信。
蚂蚁=三叶草;Freq = linspace(5.5e9, 6.05e9, 51);图;显示(ant);
从阻抗图可以看出,天线的谐振频率为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,我们没有一个很好的匹配超过5.95 GHz。这使得天线无法在整个频率范围内匹配成功运行所需的规格。
图;returnLoss(蚂蚁,频率);
阻抗匹配-在馈电处增加负载
通过在馈源处添加一些阻抗,可以在整个频率范围内获得更好的匹配。由于阻抗变化相当平稳,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。在馈源处添加一个蓝点,指示集中负载的位置。
勒。阻抗=复数(18,-12);蚂蚁。负载= le;图;显示(ant);
计算阻抗,表明在整个频率范围内,电阻增加了一个常数18欧姆,而电抗增加了12欧姆的容性电抗。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,可以看到一个大于10db的返回损耗值。
图;returnLoss(蚂蚁,频率);
在天线表面任意位置加载荷
您还可以通过指定该位置的x、y和z坐标,将天线加载到表面上的任意位置。考虑相同的三叶草天线,但后面有一个圆形腔,如下所示。
ref = design(cavityCircular, 5.5e9);励磁器=三叶草;图;显示(ref);
你可以给空腔底座增加一些负载,增加系统的损耗。加到空腔底座上的蓝点是集中载荷的位置。
重新加载= lumpedElement(“阻抗”、复杂(20、20)“位置”, [0 10e-3 0]);ref.Load =重新加载;图;显示(ref);
添加多个负载
通过指定多个lumpedElement可以为天线添加多个负载。您可以在馈电或天线表面指定这些参数。天线表面观察到多个蓝点,指示负载的位置。
refload2 = lumpedElement(“阻抗”,复数(30,-10),“位置”, [10e- 3,10e - 3,0]);ref.Load = [reload, refload2];图;显示(ref);
对上述天线进行的所有分析都将考虑集总载荷的影响。这是通过将集中负载中指定的阻抗值加到矩量法相互作用矩阵中的基函数来实现的。通过查看网格,可以看到加载的边缘。由两个蓝色三角形共享的公共边是阻抗值被添加的边。
Z =阻抗(ref, 5.5e9);图;网格(ref);