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关于驻波比、增益、方向图、方向性系数、 ..
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原创
]
关于驻波比、增益、方向图、方向性系数、效率之间的关系的思考
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老张2013
UID :104214
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2013-01-26
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2018-04-14
发帖:
125
等级:
仿真二级
0楼
发表于: 2013-10-26 13:00:52
BK'!WX
方向图与方向性系数
D
iD|"} }01
e.0vh?{\
天线方向图的形状、最大辐射方向等参数,由天线的结构参数确定的,因为天线的结构固定了之后,计算天线上电流分布的方程就固定
+
边界条件也固定
=
解就是一定的。所以场形是固定的。方向性系数的大小
D
也就固定了。
S`"M;%T
1/4
波长的单极接地天线,方向性系数
=3.28
,
H<
λ的直立天线,方向性系数约为
3
eD, 7gC-
BV&}(9z
天线的总效率η
=
η
A*
η
B
<)]B$~(a
h<9h2
η
A
为辐射效率
=
辐射功率
/
输入功率
|400N +MK
V\kf6E
这部分由天线的结构和天线近场的环境决定(如天线接地面积的大小,天线的净空间),与匹配无关;由于天线产生的磁场作用于地表面,将在地表面引起电流,此电流会引起损耗为磁损耗,对于接地天线如
PIFA
、
MONOPOLE
天线,大地本身也是天线的一部分,电流流经大地也会产生损耗,为电损耗。总之,大地的损耗将造成天线辐射效率的降低。
yV xR||e
-NVk>ENL4
η
B
为馈电效率
=1-|
Γ
|2
这部分是由天线的匹配决定,反射功率多,反射系数Γ大
,VSWR
高,灌到天线里的功率就会很小,辐射出去的功率也会小,因此,
VSWR
高,天线的馈电效率会降低,天线总效率相应也会降低。
zy#E qv
P$)9osr
增益
G=
η
D
)^^r\
4\?I4|{pC
结构固定天线的增益,由效率来决定天线增益的大小。
'C~NQ{1TV
A]{8=
ETS
暗室可以把
G
、
D
、η
的值都测出来,但一般增益图上所看到的增益是
G
,而不是方向性系数
D
,因此天线总效率低,即使方向性系数
D
高,那么天线的增益
G
也会低。
@Ey(0BxNu
V&_5q`L
因此说天线匹配没有调好,
VSWR
高会影响天线的总效率η和增益
G
,但不会影响方向性系数
D
和方向图的形状。
%xR;8IO
~`M GXd"o
HFSS CST
等仿真软件上仿真出来数据应该 ..
'7W?VipU
0rT-8iJp4P
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离线
aztdckssky
UID :96079
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2015-06-29
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1102
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积极交流六级
1楼
发表于: 2013-10-26 23:46:49
不错
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asirtju
UID :109685
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2013-07-10
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2021-03-13
发帖:
30
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仿真新人
2楼
发表于: 2013-10-27 15:10:42
说的太好了
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离线
1907087860
UID :82797
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2013-10-19
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准仿真大师级
3楼
发表于: 2013-10-27 16:10:55
顶!!!!!
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xihongye
当志存高远!
UID :75256
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2019-08-09
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4楼
发表于: 2013-10-27 16:37:19
恩恩,说的好。HFSS里面有参数gain和realized gain,前面的应该是不考虑阻抗失配即不考虑馈电效率的增益,后者是考虑后的增益。所以,我们在看做仿真的时候最好要看realized gain,但是现在看到的很多文章发表时给的多是前者。
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吾寻寻觅觅
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han123
UID :9981
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2017-12-16
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5楼
发表于: 2014-02-14 23:36:45
学习学习
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woshizhu
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6楼
发表于: 2014-02-19 05:51:38
赞楼主的理解, 归一化的D的pattern和G应该是一模一样的~~~在bananis的书里面,天线的定义是这样的:
$^}?98m
e(total) = e(reflection) x e(dielectric) x e(conductivity)
(B]rINY|
后面两者的乘机就是天线的radiation efficiency. 它考虑了天线内部由于导体和有损介质所引起的损耗。比如有那个内部含水的传感天线,由于水是有耗介质,水包的位置不同,e(dielectric) 也会不同。e(conductivity)正如楼主所谈。
k)dLJ<EM
但是还有其它一些损耗不知道是归到哪个效率里面,比如
OZs^c2 W
1) 极化损失
A2g+m
2)表面波损耗
d z&8$(f,
楼主有什么想法么?
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