3つのパッチアレイ

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ジオメトリは、ニール j. マキューアン、ラッド Alhameed、Embarak m. イブラヒム、ピーター s. エクセル、ジョン g. ガードナー [1] によって、「水平偏波および二重偏波 Uniplanar 円錐形ビームアンテナの HIPERLAN」から取得されます。パッチ配列のジオメトリを図1に示します。パッチアレイは、比誘電率2.55 および損失正接0.0024 を有する 1.524 mm 誘電体基板で覆われた75センチメートル角の金属有限接地平面上に取り付けられる。パッチは 5.0 GHz で共振するように設計されています。

このペーパーには、5 GHz で正しく共振するパッチアンテナを作成するために必要なすべての情報が含まれています。ただし、パフォーマンスに影響を与える特定のパラメーターは省略されます。図1に示されている「垂直オフセット」は、そのような特性の1つを表します。[スケッチ] および [拘束] ツールを使用して、完全にパラメータ化されたモデルを作成し、垂直オフセットの変化の影響を調査することができます。進行中のフィードラインのスケッチが図2に示され、1つの完成したパッチが図3に表示されます。配列の1つの要素が完了すると、[円形/楕円パターン] ツールを使用して、残りの配列要素が自動的に作成されます (図 4)。完成した XFdtd ジオメトリを図5に示します。


図 1: 用紙からのジオメトリ


図 2: フィードラインのスケッチ


図 3: フィードラインを含む1つの完了したパッチ


図 4: 他の2つのパッチの定義


図 5: 完全なジオメトリ

比較的大きなベースセルサイズ 1 mm を使用してメモリを節約しながら、グリッド領域と自動固定ポイントを組み合わせて、小さなセルを必要な場所に正確に配置します。これらの機能を組み合わせることで、最小限のメモリフットプリントとすぐに完了するシミュレーションを必要とするアンテナジオメトリの優れた離散化表現が得られます。

このアレイの far ゾーンのパフォーマンスを調査する前に、パラメータスイープを実行して、5 GHz での良好なアンテナ性能をもたらす垂直オフセットの値を決定します。 XF のジオメトリが自動的にどのように表示されるかを示す簡単なムービーを見る[垂直オフセット] パラメータの値の変化に基づいて更新されます。6 mm から 12 mm の範囲の値が調査され、図6は、値が大きいほど、関心のある頻度でより良いパフォーマンスが得られることを示しています。その結果、ファーゾーン評価のために垂直オフセットは 12 mm に設定されました。

図7および8は、それぞれ得られた定常状態 E フィールドおよび表面電流分布を示す。図9は、far ゾーンパターンの3d ビジュアライゼーションであり、図10は、論文で提示された測定結果と良好な一致を示すいくつかの2d ファーゾーンカットを示しています。 


図 7: 各パラメータ値のリターン損失

図 8: アンテナ表面の定常電界


図 9: パッチの表面電流分布


図 10: 3d 遠方域放射パターン


図 11: ファーゾーンフィールドの2d スライス

参照

  1. ニール・ J ・マキューアン、ラッド・ Alhameed、Embarak ・イブラヒム、ピーター・ S ・エクセル、ジョン・ G ・ガードナー。"HIPERLAN 用の水平偏波および二重偏波 Uniplanar 円錐ビームアンテナの新設計"アンテナと伝搬に関する IEEE トランザクション、vol. 51、2月2003。