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基于AMDS的螺旋天線仿真

作者: 時(shí)間:2012-11-04 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

由于具有體積小,定向型高的特點(diǎn),在電話、電視和數(shù)據(jù)空間通信中廣為應(yīng)用。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/153747.htm

但是,目前的技術(shù)對(duì)存在一定的困難。采用有限元法(FEM)的軟件,如安捷倫的EMDS,對(duì)于的網(wǎng)格剖分存在網(wǎng)格數(shù)量過多,導(dǎo)致超出內(nèi)存限制的問題。對(duì)于螺旋天線陣列的仿真,更是心有余而力不足。

安捷倫使用有限時(shí)域差分算法(FDTD)的(Antenna Modeling Design System)則可以利用自適應(yīng)網(wǎng)格剖分來對(duì)螺旋天線及其陣列進(jìn)行寬帶頻響仿真。在使用硬件加速卡之后,更可以提高仿真速度10至20倍。

中,可以快速的對(duì)螺旋天線進(jìn)行建模。

首先對(duì)螺旋天線模型進(jìn)行寬帶掃頻,觀察其反射比較好的頻率范圍:(見圖1)

首先對(duì)螺旋天線模型進(jìn)行寬帶掃頻觀察其反射比較好的頻率范圍見圖1

如對(duì)于此螺旋天線,在18.5GHz附件反射系數(shù)低于-20dB,即此天線完全可以在18.5GHz使用。

利用惠普的Compaq nc8230筆記本計(jì)算機(jī)(Pentium CPU 2.0GHz,1.5GB內(nèi)存)進(jìn)行寬帶仿真,耗時(shí)11分10秒:(見圖2)

利用惠普的Compaq nc8230筆記本計(jì)算機(jī)進(jìn)行寬帶仿真耗時(shí)11分10秒見圖2

在18.5GHz處進(jìn)行單頻點(diǎn)計(jì)算,可以觀察單個(gè)螺旋天線的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射圖、電

場(chǎng)分布、端口特性等參數(shù),便于工程師對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修正。

單個(gè)螺旋天線的三維遠(yuǎn)場(chǎng)輻射圖及固定Theta=0,Phi從0至360掃頻結(jié)果如下所示:(見圖3)

單個(gè)螺旋天線YZ截面的電場(chǎng)分布圖如下圖所示:

對(duì)單個(gè)螺旋天線的端口進(jìn)行分析,可知其VSWR為1.31,阻抗為63.4-j*6.6。

再進(jìn)行更為復(fù)雜的2×2螺旋天線陣列仿真。

將原有的單個(gè)螺旋天線模型進(jìn)行復(fù)制、粘貼等命令,并修改反射接地面,得到下圖所示的螺旋天線陣列圖:(見圖4)

單個(gè)螺旋天線YZ截面的電場(chǎng)分布圖如下圖所示


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