建模无限地平面天线和阵列

本实施例说明建模天线和阵列具有无限地平面。地平面造型为无穷大的主要优点是地面不啮合。这有助于加快解决方案。该结构是使用图像的方法建模。在天线工具箱几个天线元件™具有接地平面作为结构的一部分。对于其他元件,接地平面可以通过将它们放置在一个反射器的前面引入。

有限地平面上的偶极子

默认的反射器具有在1GHz左右的地平面操作偶极子。

r =反射器;显示(r);

看辐射模式,我们看到地下有一些泄漏。这是由于地平面的大小。

模式(1 r, e9);

为了防止泄漏,接地面必须做大。然而,随着地平面尺寸的增大,网格的尺寸也会增大。网格尺寸的增加增加了模拟时间。下面是为上面的结构创建的网格。

网格(r);

增加地面平面尺寸将放在地面上,这将导致更多的仿真时间更多的三角形。

无限接地面上的偶极子

防止地平面以下漏电的一个简单方法是使地平面无穷大。这可以通过使地面宽度或地面宽度或两者都是无穷大来实现。在这种情况下,地平面被一个蓝色的薄片代替,表明地平面不是由金属制成的。

r.GroundPlaneLength =正;显示(r);

井网图显示地下无渗漏。这一结果可作为获得天线总体概念的第一步。可以在末端用一个大的有限地平面代替无限地平面来寻找边缘效应。另一个有趣的因素是最大指向性值的增加。由于没有后瓣,所有的能量都在地平面以上辐射,使最大指向性从7.38增加到7.5dBi。

模式(1 r, e9);

正如前面提到的,无限地平面不啮合。对于该结构示出了网格仅网为偶极子元件。

网格(r);

具有无限地平面反射器的阻抗类似于所述一个与所述有限接地平面。共振值稍微从在880MHz为有限接地转移到890MHz的无限的情况。

阻抗(r, 850 e6:2e6:950e6);

无限地面上的贴片天线阵列

无限大地面的概念对阵列来说变得更加重要。随着元素数量的增加,地面上元素之间的空间也需要网格化,因此地面的尺寸急剧增加。因此选择无限地平面作为阵列是相当普遍的。阵列中的无限地平面也称为地屏。

p = patchMicrostrip (“GroundPlaneWidth”、正);arr = rectangularArray (“元素”,P);arr.RowSpacing = 0.075;arr.ColumnSpacing = 0.1;显示(ARR);

上面是无限地平面上的四元矩形贴片阵列。单个贴片的频率约为1.75 GHz。下面是整个数组的模式。

1.75 e9模式(arr);

这张图再次显示地下没有辐射。网格是用来解决阵列显示。如前所述,地面没有网格,因此系统的总体规模减小,从而缩短了计算时间。

网格(arr);

参考

C. A.巴拉尼斯,天线理论。分析和设计,威利,纽约,2005年第3版。