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教你使用COMSOL进行Vivaldi天线规划剖析

教你利用COMSOL进行Vivaldi天线设计分析-Vivaldi 天线,也称锥形槽天线(TSA),是一种针对宽带应用的理想天线。它结构简单、易于制造,同时还有很高的增益,因此非常受欢迎。设计Viva

  Vivaldi 天线,也称锥形槽天线(TSA),是一种针对宽带运用的抱负天线。它结构简略、易于制作,一起还有很高的增益,因而十分受欢迎。规划Vivaldi 天线时,咱们能够运用仿真软件来核算它的远场方式和阻抗。

  称号由来

  Vivaldi 天线由Peter Gibson 创造。Gibson 热爱音乐,这或许便是他挑选以巴洛克作曲家Antonio Vivaldi 的姓名来命名这款天线的原因。虽然有多个故事版别,但Gibson 极可能是由于天线形状相似于Vivaldi 年代的一种乐器而选了这个姓名,相似小提琴、大提琴或小号的截面。

  一款通用型天线

  Vivaldi 天线具有很强的可塑性。天线在一层柔韧的薄基底上构建,因而能够习惯各种外表;这也意味着它能够用于不同环境下的各种运用。

  有一份专利就触及在飞机中运用双Vivaldi 单元馈电部分,这正是由于天线能够做成流线型的原因。另一个Vivadi 天线能够用于飞机中的原因是,它最高能够处理2 马赫的速度。现在这类天线正日趋老练。

  

  您还能够在医院里看到Vivaldi 天线。结合天线与微波成像技能,医师能够更好地进行乳腺癌和脑癌检测。

  当运用Vivaldi 天线进行乳腺癌查看时,会用到一种名为I-MUSIC 的干与仪。这儿的MUSIC 并非作曲家Vivaldi 所编写的音乐,I-MUS%&&&&&% 是干与多信号分类(interferometric Multiple Signal Classification) 的首字母缩写,现在现已开展成为一种强壮的肿瘤检测办法。

  Vivaldi 天线(自身及修改版)的运用规模十分广。安保人员能够用它来勘探躲藏的兵器,军事人员能够将它按阵列结构安顿作为高量程雷达。

  本款通用型天线能够完成许多功用,但首要咱们期望剖析一下天线的规划来了解它的作业原理。

  凭借仿真剖析Vivaldi 天线的规划

  咱们运用Vivaldi 锥形槽天线(TSA) 模型剖析了天线的远场方式和阻抗,借此对天线进行剖析。

  咱们的模型模仿了一个实在的Vivaldi 天线规划,运用介电薄层基底来表征天线。在基底之上,锥形槽上附有一层完美电导体(PEC) 接地上图画。咱们经过指数函数e0.044x 得到了锥形槽的曲线。锥形槽自身看起来有些像喇叭,宽端逐步弯成一条较窄的线。但与喇叭不同的是,薄端会衔接至一个圆槽,宽端则会向空气打开,如下图所示。

  

  Vivaldi 天线的几许

  回转基底,将看到一个50 Ω 的短路微带馈线,作为PEC 外表模仿。这是一个要害的规划单元,由于线上的集总端口会用于鼓励天线。

  完美匹配层(PML) 环绕着整个模仿域。它发挥着电波暗室的功用,将吸收一切的辐射能量。

  运用COMSOL Multiphysics 和RF 模块树立和求解天线模型后,咱们得到了多种方式的成果。SWR 绘图显现,咱们的模型具有杰出的宽带阻抗匹配。在大部分的模仿规模中,该值乃至优于2:1。

  

  SWR 绘图方式的仿真成果

  咱们还创建了一个模型来展现远场方式。咱们知道Vivaldi 天线辐射方式指向锥形槽的宽端。从模型来看,远场方式的确体现出了定向辐射方式。

  

  5.5 GHz 下的三维远场方式

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