主要内容

平面波激发-散射解

本例说明了如何使用平面波激励天线。在这种情况下,天线可被视为接收天线。接收天线可被视为散射入射电磁场的任何金属物体。散射的结果是,电流出现在天线表面。电流反过来产生co相应的电场。这会在馈线上产生电压差。该电压构成接收信号。[1]

偶极子天线上的入射平面波

考虑长度方向为2米和宽度为50毫米的偶极子天线。Z设在。它是由沿正极方向的平面波激发的x-轴,并且具有Z-极化。右上角的插图显示了天线几何结构下平面波的方向和极化。

d=偶极子(“长度”2.“宽度”,50e-3);p=平面波激励(“元素”D“方向”, [1 0 0],...“极化”显示(p);

图中包含2个轴对象。标题为偶极子天线单元的坐标轴对象1包含3个类型为贴片、曲面的对象。这些对象代表PEC、feed。轴物体2包含2个箭筒类型的物体。这些对象代表dir, pol。

可视化电流分布

current(电流)功能显示天线表面上产生的电流分布Z偶极子轴上的电流分量占主导地位,最大值位于偶极子的中间。

电流(p,75e6);

图中包含一个Axis对象。标题为Current distribution的Axis对象包含3个patch类型的对象。

测量馈电电流

通过确定天线馈电处的电流密度并将其乘以馈电长度来计算天线馈电处的电流。在这种情况下,电流约为13.9 mA。

I=馈电电流(p,75e6);magI=绝对值(I);

计算馈电电压

馈电电压可以计算为馈电电流与该频率下天线阻抗的乘积。在这种情况下,馈电电压约为1.45 V。这是接收到的信号。

Z=阻抗(d,75e6);feedV=abs(Z*I);

平面波的变极化

改变平面波的偏振,使其Y-极化。

p、 极化=[0 1 0];显示(p);

图中包含2个轴对象。标题为偶极子天线单元的坐标轴对象1包含3个类型为贴片、曲面的对象。这些对象代表PEC、feed。轴物体2包含2个箭筒类型的物体。这些对象代表dir, pol。

在这种情况下,馈电电压约为4.7 mV。接收到的信号下降了300倍,因此与前一种情况相比,天线接收到的信号非常少。

Icross=馈电电流(p,75e6);feedVcross=abs(Z*Icross);

这表明偶极子天线能够接收电场分量与偶极子轴平行的信号,所以偶极子是线极化天线。

参考

[1] 马卡洛夫,天线和电磁建模与MATLAB,第2章,威利,纽约,2002年。

另见