发布时间:2022-09-15作者来源:hahabet甄选浏览:2999
摘要:
大部分天线可以按照结构形式分为两大类:线天线和尺寸远大于工作频率对应波长的口径面天线。它们可以采用波导或喇叭的形式,其开口面可以是矩形、圆形、椭圆形等。飞入寻常百姓家的有曾经风靡一时的“卫星锅”,微波暗室常用的波导探头和校准喇叭天线等。
本文使用的软件为CST 2018
在一文中,通过引入元天线矢量磁位,对偶极子天线的电流分布进行积分得出了其远区电磁场分布。类似地,求解口径天线的远区辐射场,首先要求得开口面上的矢量场分布;然后根据惠更斯-菲涅尔原理,把开口面离散化成许多小面元;最后在整个开口面上积分即可求得口面天线的辐射场。不过相比线天线的分析,口径天线的公式难度直接上升了一个Level。
由电磁场理论可知,电流和磁流产生的矢量位分别为:
经过理论家一系列的复杂操作,推导出了矩形口径天线的远场公式(点[敏感词]公式左右滑动可看全部):
相比于线天线的一维积分,在得知口径天线开口面的场分布后,要经过复杂的二重积分才能解开其远场的“面纱”。
%Matlab计算矩形波导参数prompt = {'波导填充介质的介电常数:','波导宽边尺寸(mm):','波导窄边尺寸(mm):',"需计算的工作频率(GHz):"};dlgtitle = 'Input';dims = [1 35];definput = {'1','23.53','11.77','10'};answer = inputdlg(prompt,dlgtitle,dims,definput);%矩形波导TE10模式截止频率计算e0=1/36/pi*1e-9;u0=4*pi*1e-7;Er=str2double(answer{1});a=str2double(answer{2})*1e-3;b=str2double(answer{3})*1e-3;c=3*1e8;fre=str2double(answer{4})*1e9;m=1;n=0;fc=c/2/sqrt(Er)*sqrt((m/a)^2+(n/b)^2);beta_g=sqrt((2*pi*fre)^2*Er*e0*u0-(pi/a)^2);msgbox({strcat('TE',num2str(m),num2str(n),'模式的截止频率为:',num2str(fc/1e9),'GHz'),... strcat(num2str(fre/1e9),'GHz的波导相移常数为:',num2str(beta_g),'rad/m'),... strcat(num2str(fre/1e9),'GHz的波导波长为:',num2str(2*pi/beta_g*1e3),'mm')});
在CST 2018仿真软件中进行建模仿真,查看2D/3D Results中的Port Modes如下:
对于矩形波导的激励,一般可以采用同轴探针内探形式,如下图所示:
[敏感词]截取了同轴激励矩形波导的几张截面电场分量图。
*本文的图片部分来自CST2018软件,致谢Markdown Nice提供的公式排版服务
免责声明:本文采摘自网络,本文仅代表作者个人观点,不代表hahabet甄选及行业观点,只为转载与分享,支持保护知识产权,转载请注明原出处及作者,如有侵权请联系我们删除。
Copyright © 深圳市hahabet甄选电子有限公司 版权所有