螺旋

在地平面上创建螺旋或锥形螺旋天线

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描述

使用螺旋物体在圆形地平面上创建一个螺旋或锥形螺旋天线。螺旋天线是卫星通信中常用的天线。

带钢的宽度与等效圆柱体的直径有关系式

w ＝ 2 d ＝ 4 r

地点:

  • w为条带的宽度。

  • d为等效圆柱体的直径。

  • r为等效圆柱体的半径。

对于给定的圆柱体半径，使用cylinder2strip效用函数来计算等效宽度。默认的螺旋天线是端馈电的。圆形接地面在X-Y平面上。通常，螺旋天线用于轴向模式。在这种模式下，螺旋线的周长与工作波长相当，螺旋线沿其轴线具有最大的方向性。在普通模式下，螺旋半径比工作波长小。在这种模式下，螺旋向宽面辐射，即在垂直于其轴的平面上辐射。螺旋的基本方程是

x ＝ r 因为 （ θ ） y ＝ r 罪 （ θ ） z ＝ 年代 θ

在哪里

  • r是螺旋的半径。

  • θ为卷绕角度。

  • 年代是转弯之间的距离。

对于给定的螺距角度，使用helixpitch2spacing效用函数，以米为单位计算转弯之间的间距。

请注意

在螺旋天线阵列中，将螺旋天线的圆形接地面转换为矩形接地面。

创建

语法

蚂蚁=螺旋
蚂蚁=螺旋(名称、值)

描述

蚂蚁=螺旋创建一个在轴向模式下工作的螺旋天线。默认天线的工作频率约为2ghz。

例子

蚂蚁=螺旋(名称,值)使用一个或多个名称-值对设置属性。例如,蚂蚁=螺旋(“半径”,28 e 03)创造一个半径为28e-03米的螺旋。

输出参数

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螺旋天线，返回为螺旋对象。

属性

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转弯半径，指定为米的正标量整数或两个元素向量，每个元素单位为米。在二元向量中，第一单元指定圆锥螺旋天线的底部半径，第二单元指定圆锥螺旋天线的顶部半径。

例子:“半径”,[28 e 03 30 e 03]

例子:蚂蚁。半径= [28e-03 30e-03]

数据类型:双

条宽，指定为以米为单位的标量。

请注意

条宽应小于“半径”/5且大于“半径”/ 250。[4]

例子:“宽度”,5

例子:蚂蚁。宽度= 5

数据类型:双

螺旋线的匝数，指定为标量。

例子:“转”,2

例子:蚂蚁。把= 2

数据类型:双

转弯之间的间距，指定为单位为米的标量。

例子:“间距”,1.5

例子:蚂蚁。年代pacing = 1.5

数据类型:双

螺旋匝(绕组)的方向，规定为“连续波”或“公约”．

例子:“WindingDirection”，连续波

例子:蚂蚁。WindingDirection =连续波

数据类型:字符|字符串

接地面半径，单位为米。默认情况下，接地面在X-Y平面上，并且围绕原点对称。

例子:“GroundPlaneRadius”,2.05

例子:蚂蚁。GroundPlaneRadius = 2.05

数据类型:双

从地面到喂入短节的高度，指定为米的标量。B

例子:“FeedStubHeight”,2.000 e 03

例子:蚂蚁。FeedStubHeight = 2.000 e 03

请注意

选择默认值是为了允许向后兼容。

数据类型:双

添加到天线馈电的集总元素，指定为集总元素对象手柄。你可以在天线表面的任何地方添加负载。默认情况下，负载位于原点。有关更多信息，请参见lumpedElement．

例子:“负载”,lumpedelement．lumpedelement加载的对象句柄是否使用lumpedElement．

例子:蚂蚁。负载＝lumpedElement（'Impedance',75)

数据类型:双

天线的倾斜角度，指定为标量或矢量，每个单元以度表示。有关更多信息，请参见旋转天线和阵列．

例子:“倾斜”,90年

例子:蚂蚁。倾斜＝90

例子:“倾斜”,(90 90)，'TiltAxis'，[0 1 0;0 1 1]倾斜天线在两个轴上90度，由向量定义。

请注意

的wireStack天线对象只接受点方法来改变它的属性。

数据类型:双

天线倾斜轴，具体为:

  • 笛卡尔坐标的三个元素向量，单位为米。在这种情况下，每个向量从原点开始，并沿着X、Y和z轴上的指定点。

  • 空间中的两点，每一点都指定为笛卡尔坐标的三元素向量。在这种情况下，天线围绕连接这两点的直线旋转。

  • 一个字符串输入，描述围绕一个主轴('X'， 'Y'，或'Z')的简单旋转。

有关更多信息，请参见旋转天线和阵列．

例子:“TiltAxis”,[0 1 0]

例子:'TiltAxis'，[0 0 0;0 1 0]

例子:蚂蚁。倾斜Axis = 'Z'

请注意

的wireStack天线对象只接受点方法来改变它的属性。

对象的功能

显示 显示天线或阵列结构;显示形状作为填充补丁
信息 显示天线或阵列信息
axialRatio 天线轴比
波束宽度 天线波束宽度
负责 金属或介质天线或阵列表面的电荷分布
当前的 金属或介质天线或阵列表面的电流分布
设计 设计原型天线或阵列，用于特定频率的共振
EHfields 天线的电场和磁场;在阵列中嵌入天线单元的电场和磁场
阻抗 天线输入阻抗;阵列扫描阻抗
网 金属或介质天线或阵列结构的网状特性
meshconfig 改变天线结构的网格模式
模式 天线或阵列的辐射方向图和相位;天线单元在阵列中的嵌入方向图
patternAzimuth 天线或阵列的方位图
patternElevation 天线或阵列的仰角图
returnLoss 天线回波损耗;扫描返回阵列丢失
sparameters 参数对象
电压驻波比 天线电压驻波比

例子

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打开生活的脚本

创建和查看螺旋天线，有28毫米转弯半径，1.2毫米带宽，和4圈。

hx =螺旋(“半径”e - 28号“宽度”, 1.2 e - 3,“转”4)
hx = helix with properties: Radius: 0.0280 Width: 0.0012 Turns: 4 Spacing: 0.0350 WindingDirection: 'CCW' FeedStubHeight: 1.0000e-03 GroundPlaneRadius: 0.0750 Tilt: 0 TiltAxis: [1 00] Load: [1x1 lumpedElement]
显示(hx)

打开生活的脚本

绘制螺旋天线的辐射图。

hx =螺旋(“半径”e - 28号“宽度”, 1.2 e - 3,“转”4);模式(hx, 1.8 e9);

打开生活的脚本

计算螺距为12度，半径从20毫米到22毫米不等，每步0.5毫米的螺旋的间距。

20 e-3:0.5e-3:22e-3 s = helixpitch2spacing(12日)
s =1×50.0267 0.0274 0.0280 0.0287 0.0294
打开生活的脚本

绘制透明度为0.5的螺旋天线的辐射图。

p = PatternPlotOptions
p = PatternPlotOptions with properties: transparent: 1 SizeRatio: 0.9000 magnitescale: [] AntennaOffset: [0 00]
p.Transparency = 0.5;蚂蚁=螺旋;模式(ant, 2 e9,“patternOptions”, p)

为了理解透明度的效果，选择覆盖天线在辐射图中。

这个选项覆盖螺旋天线的辐射模式。

参考文献

[1] Balanis, c.a天线理论。分析和设计，第三版，纽约:Wiley, 2005。

[2] Volakis,约翰。天线工程手册纽约:麦格劳-希尔出版社，2007。

张燕，丁强，陈建军，陆淑珍，朱竹，程立林。s波段卫星通信螺旋天线的参数化研究。第九届国际天线传播与电磁理论研讨会(ISAPE)．2010年,页193 - 196。

Djordjevic, a.r.， Zajic, a.g.， Ilic, M. M.， Stuber, G.L.《螺旋天线的优化(天线设计者的笔记本)》IEEE天线与传播杂志．2006年12月，第107页，第115页。

另请参阅

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