Yagi 432,5MHz - simulare Matlab

Acest exemplu arată cum se poate vizualiza câmpul îndepărtat al unei antene Yagi. Aspectul câmpului radiant poate fi afișat cu ajutorul funcției pattern care acceptă mai multe opțiuni și parametri.

Mai întâi se crează un obiect de tip yagiUda, în configurația standard. Se observă că nu este specificat nici un parametru suplimentar, nici măcar frecvența de lucru. Aceste proprietăți pot fi date odată cu creearea obiectului de tip antenă sau pot fi adăugate ulterior. Pentru simulare este mai util să creezi un obiect implicit deoarece flexibilitatea de a adăuga sau modifica ulterior orice proprietate este păstratâ fără a necesita definirea completă încă de la începutul simulării.

ant = yagiUda;
show(ant);

Yagi

Graficul câmpului radiant

Vizualizare 3D

Pentru reprezentarea câmpului radiant trebuie aleasă frecvența de lucru. Pot fi specificate azimutul și elevația. Dacă nu sunt specificate, Matlab ia în considerare ca valori implicite un azimut cuprins între -180 și +180 (în pași de 5 grade) și o elevație cuprinsă între -90 și +90 de grade, cu aceeași valoare de incrementare (pași de 5 grade). Implicit, graficul este în decibeli.

freq = 432.5e6; % frecvența de lucru este 432.5 MHz
pattern(ant, freq);

Câmp radiant

Desigur, se pot inspecta segmente ale câmpului radiant folosind intervale diverse pentru azimut și elevație, în notația standard Matlab (vector, [de-la:pas:la]). Iată cum ar arăta un segment de azimut de la 0 la 90 de grade și elevație de la 0 la 90 de grade:

pattern(ant, freq, 0:1:90, 0:1:90);

Eroare la generarea previzualizării: Fișier lipsă Eroare la generarea previzualizării: Fișier lipsă

Putem modifica antena Yagi standard. De pildă, adăugăm mai multe elemente directoare:

ant.NumDirectors = 11;
show(ant);

Cu modificarea corespunzătoare a directivității câmpului radiant:

Eroare la generarea previzualizării: Fișier lipsă

Câmp radiant cu 13 elemente

Vizualizare 2D

Se pot analiza secțiuni ale anvelopei de directivitate în diferite planuri. Directivitatea poate fi reprezentată grafic în coordonate polare sau carteziene. De pildă, directivitatea în planul elevației pentru antena de mai sus poate fi afișat cu comanda:

pattern(ant, freq, 0, 0:1:360);

Yagi - directivitate

Se observă un lob de maxim la 0 grade (-0,93dBi). Se poate analiza cum variază directivitatea la diverse valori ale azimutului și alevației. De pildă, iată directivitatea în planul elevației, la trei valori diferite ale azimutului:

Yagi, pattern Azimuth - 0, 30 și 60 grade

Polarizare

O caracteristică esențială a antenei este polarizarea câmpului radiant; la o distanță suficient de mare unda emisă poate fi considerată o undă plană ce se propagă după direcția vectorului de poziție $\overrightarrow{r}$, al cărui modul este:

$r\ge \frac{2D^2}{\lambda },$

unde:

• r - distanța față de antenă;
• D - lungimea antenei;
• λ - lungime de undă radiată.

Implicit, funcția pattern generează reprezentarea directivității globale. Directivitatea componentelor diferite a câmpului electromagnetic poate fi reprezentată și separat cu ajutorul parametrului Polarization. Opțiunile disponibile sunt:

• Cămpul electric (V) sau componenta CEM în plan [elevațional];
• Câmpul magnetic (H) sau componenta CEM în plan azimutal;
• Polarizarea circulară dreaptă (RHCP);
• Polarizarea circulară stângă (LHCP);

By default, the function pattern plots the overall directivity. To plot the directivity of the individual field components separately, use the Polarization flag. The options available are the directivity of the azimuthal electric field (H directivity of the elevation electric field (V), Right- handed circular polarization (RHCP) and Left Hand circular polarization (LHCP) components of the electric field. The plot below shows the directivity of the azimuthal component of the electric field.

Link-uri externe

• Cum se paginează imaginile în MediaWiki