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使用集中元素加载

此示例显示如何使用集中元素加载天线。您可以加载天线使其变小,在馈线处启用匹配,或使天线变大以获得更高的性能。下面的示例演示如何通过在提要处添加集中负载来创建简单的匹配网络。

定义集总元素

lumpedElement允许用户指定复杂负载。负载可以是频率独立(标量)或相关(矢量)。可以使用“频率”属性将频率变化定义为向量。您还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=集总元素
le = lumpeelement属性:Impedance: [] Frequency: [] Location: 'feed'

立体天线

从目录中选择一个立体天线。立体天线通常用于无人机上,用于5.5-6.05GHz之间的无线通信。

蚂蚁=立体式;freq=linspace(5.5e9,6.05e9,51);图形表演(蚂蚁);

图中包含一个坐标轴。标题为三叶草天线单元的轴包含10个贴片、曲面类型的物体。这些对象代表PEC、feed。

从阻抗图上可以看出,天线的谐振频率为5.6GHz。频率越高,电阻和电抗值越大。5.8GHz的阻抗为32+j12。

图形阻抗(ant,freq);

图中包含一个坐标轴。以阻抗为标题的轴包含2个线型对象。这些物体代表抵抗,抵抗。

匹配在较低的端似乎很好,但在较高的频率,我们没有一个良好的匹配超过5.95 GHz。这使得天线无法在整个频率范围内匹配成功操作所需的规格。

数字;返回损耗(ant,freq);

图中包含一个轴。标题返回丢失的轴包含类型为line的对象。

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。由于阻抗变化非常平稳,单个阻抗值可能足以在整个频率范围内获得良好匹配。我们选择5.8 GHz的阻抗,并尝试将其精确匹配到50欧姆。在进料处添加一个蓝点,指示集中载荷的位置。

勒。阻抗=复数(18,-12);蚂蚁。负荷=勒;图;显示(ant);

图中包含一个坐标轴。标题为三叶草天线元素的轴包含11个类型为贴片、曲面的对象。这些对象代表PEC, feed, load。

计算阻抗,表明电阻增加了常数18欧姆,而整个频率范围内的电抗增加了12欧姆的容性电抗。这也会改变天线的谐振频率。

图形阻抗(ant,freq);

图中包含一个坐标轴。以阻抗为标题的轴包含2个线型对象。这些物体代表抵抗,抵抗。

然而,在整个频率范围内改变阻抗确实有助于提高阻抗带宽。在整个工作频率范围内,回波损耗值大于10 dB。

数字;返回损耗(ant,freq);

图中包含一个轴。标题返回丢失的轴包含类型为line的对象。

在天线表面任意位置增加负载

还可以通过指定位置的x、y和z坐标,在曲面上的任意位置加载天线。考虑相同的苜蓿叶天线,但如下面所示,由圆形空腔支撑。

ref=设计(空腔圆形,5.5e9);参考励磁机=立体式;图形显示(参考);

图中包含一个坐标轴。以空腔为标题的轴圆形天线单元包含12个贴片型、曲面型物体。这些对象代表PEC、feed。

你可以在腔基上增加一些负载来增加系统的损耗。加在腔基上的蓝点是集中荷载的位置。

再加载=集总元件(“阻抗”,综合体(20,20),“位置”[0 10e-3 0]);参考荷载=再荷载;图形显示(参考);

图中包含一个坐标轴。标题为空腔圆形天线单元的轴包含13个贴片型、曲面型物体。这些对象代表PEC, feed, load。

添加多个载荷

通过指定多个集总元件,可以向天线添加多个负载。您可以在馈源或天线表面上指定这些负载。天线表面上观察到多个蓝点,指示负载的位置。

再加载2=集总元件(“阻抗”,复合体(30,-10),“位置”, [10e- 3,10e - 3,0]);ref.Load = [refload, refload2];图;显示(ref);

图中包含一个轴。标题为“空腔圆形天线单元”的轴包含14个面片、曲面类型的对象。这些对象表示PEC、feed和load。

对上述天线进行的所有分析都将考虑集中负载的影响。这是通过在矩量法相互作用矩阵的基函数上加上集总负载中指定的阻抗值来实现的。加载的边缘可以通过观察网格来可视化。两个蓝色三角形共用的边就是阻抗值相加的边。

Z =阻抗(ref, 5.5e9);图;网格(ref);

图中包含一个轴和uicontrol类型的其他对象。标题为“金属网格”的轴包含3个类型为“面片”、“曲面”的对象。

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