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Crossed-Dipole(十字转门)天线和阵列

绕杆式天线在1936年发明的棕色[1]是一个有价值的工具来创建一个圆偏振模式(RHCP或LHCP)。它是移动通信中常用。

绕杆式天线参数

绕杆式天线通常运行在基本(系列)的共振dipole-like天线。为了实现圆极化,绕杆式天线或者外部交混合90度功率分配器/合路器或内部内置的移相网络。在这个例子中,300 MHz的天线设计。两个交叉偶极子之间的间距的λ/ 50。

频率= 300 e6;λ= 3 e8 /频率;抵消=λ/ 50;间隔=λ/ 2;长度=λ/ 2.1;宽度=λ/ 50;anglevar = 0:10:180;freqrange = 200 e6:2e6:400e6;gndspacing =λ/ 4;

绕杆式天线

绕杆式天线是由使用面向两个相同的偶极子成直角。默认的交叉偶极子目录元素是旋转了90度设置它在x - y平面上。获得所需的90度相位偏移指定阶段第二偶极子转向90度

d =偶极子(“长度”、长度、“宽度”、宽度);蚂蚁= dipoleCrossed (“元素”d“倾斜”,90,“TiltAxis”[0 1 0]);图;显示(ant);

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题dipoleCrossed天线元素包含6块类型的对象,表面。这些对象代表压电陶瓷,饲料。

下面的图显示了绕杆式天线的回波损耗的第一个元素。两个元素是相同的,第二个偶极子的回波损耗应该是相同的。元素是75欧姆系统匹配。

图;returnLoss (ant, freqrange, 75);

图包含一个坐标轴对象和其他对象类型的uicontrol。坐标轴对象与标题活动返回损失包含一个对象类型的线。这个对象表示元素1。

crossed-dipole的辐射图是对称的x - y平面和dbi峰值接近2.1。

模式(ant、频率);

图包含一个坐标轴对象和其他对象类型的uicontrol。坐标轴对象包含6块类型的对象,表面。

十字转门的轴向比率的计算和绘制两个主要的飞机。在情节可以看出,轴向比率小于3 db,瞄准线的两侧45度左右。这表明天线提供接近90度地区的圆偏振瞄准线。

AR1 = axialRatio(蚂蚁,频率0 anglevar);AR2 = axialRatio(90年蚂蚁,频率,anglevar);图;情节(AR1 anglevar,“r * - - - - - -”anglevar AR2,“ro - - - - - -”);轴([0 180 0 5]);网格;包含(的海拔(度))传说(“阿兹= 0”,“阿兹= 90”)ylabel (“轴向比率(dB)”);标题(绕杆式天线的)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题绕杆式天线包含2线类型的对象。这些对象代表az = 0, az = 90。

3十字转门数组元素

下图显示了一个三元的十字转门数组。元素之间的间距是选为λ/ 2。第一个十字转门元素在原点,而另两个元素是1/2波长。

arr = linearArray (“元素”蚂蚁,“ElementSpacing”、间距、“NumElements”3);显示(arr);

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题linearArray dipoleCrossed天线包含18个对象类型的补丁,表面。这些对象代表压电陶瓷,饲料。

下面的图显示了合成阵列的指向性。dBi峰值接近6.8。的模式仍然是对称的x - y平面。

模式(加勒比海盗、频率);

图包含一个坐标轴对象和其他对象类型的uicontrol。坐标轴对象包含18个补丁类型的对象,表面。

4与反射栅门数组元素

为了防止损失的辐射x - y平面以下,可以添加一个反射器。下面是四个元素栅门阵列由反射器。反射器的长度是波长的两倍,而宽度是一个波长。反射器和天线之间的间距是四分之一波长。关于起源的数组是对称的,所以没有元素在原点。

r =反射器(“激励”蚂蚁,“GroundPlaneLength”λ/ 2,“GroundPlaneWidth”λ,“间距”,gndspacing);refarray = linearArray (“元素”r“ElementSpacing”、间距、“NumElements”4);显示(refarray);

图包含一个坐标轴对象。反射器天线的轴对象与标题linearArray包含26个补丁类型的对象,表面。这些对象代表压电陶瓷,饲料。

下面的图显示了辐射模式四个元素的数组。dBi峰值接近12.6。反射器的存在保证了大部分的能量辐射沿z轴。

图;模式(refarray、频率);

图包含一个坐标轴对象和其他对象类型的uicontrol。坐标轴对象包含26个补丁类型的对象,表面。

下面的图显示了模式片零方位角。

图;patternElevation (refarray、频率);

图包含一个uicontainer类型的对象。

4元素在无限地平面十字转门数组

旋转栅门阵列在一个电大型结构可以被放置在一个无限接近地平面。这可以通过在地平面反射器的长度无限。

refarray.Element。GroundPlaneLength =正;显示(refarray);

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题linearArray dipoleCrossed无限地平面包含25个对象类型的补丁,表面。这些对象代表压电陶瓷,饲料,无限的地面。

下面的图显示了栅门阵列的辐射方向图在无限地平面。正如所料,没有能量泄露低于地面。

模式(refarray、频率);

图包含一个坐标轴对象和其他对象类型的uicontrol。坐标轴对象包含25块类型的对象,表面。该对象代表无限的地面。

参考

[1]g·h·布朗,“绕杆式天线,”电子产品,1936年4月,第14 - 17页。