 |
آنتن دایره ای شیپوری راه راه
معرفی
حالت TE برانگیخته از یک موجبر دایره ای از سطح داخلی موجدار یک آنتن شاخ دایره ای عبور می کند که در آن حالت TM نیز تولید می شود. هنگامی که این دو حالت با هم ترکیب می شوند، قطبش متقاطع کمتری را در دیافراگم آنتن نسبت به حالت TE هیجان زده ایجاد می کنند. این مثال با استفاده از یک مدل متقارن محوری دو بعدی طراحی شده است.
شکل 1: تجسم سه بعدی آنتن شیپوری موجدار از یک مدل متقارن محوری دو بعدی.
تعریف مدل
شکل یک آنتن شیپوری تغییر تدریجی امپدانس را از موجبر تغذیه به فضای آزاد ایجاد می‌کند که در نتیجه نسبت موج ایستاده کم است. موج‌ها برای مخلوط کردن حالت‌های مختلف در یک فرکانس مشخص برای کاهش قطبش متقاطع استفاده می‌شوند. به طور خاص، آنتن بوق می تواند برای روشن کردن یک بازتابنده سهمی به عنوان بخشی از یک سیستم ارتباطی ماهواره ای استفاده شود. کاهش قطبش متقاطع منجر به کاهش تداخل بین کانال های مجاور می شود که دارای قطبش عمودی و افقی متناوب هستند.
آنتن با حالت TE m 1 یک موجبر دایره ای تغذیه می شود، که در آن m = 1 ± ، عدد حالت آزیموتال است. حالت TE 1 در تنظیمات پورت تعریف شده است در حالی که حالت آزیموتال m در تنظیمات رابط فیزیک پیکربندی شده است. همانطور که حالت از طریق آنتن پخش می شود، با حالت TM m 1 مخلوط می شود . دیواره های داخلی روی سطح موجدار به عنوان مرز برای حالت TE و دیواره های بیرونی به عنوان مرز برای حالت TM عمل می کنند. موج‌های اول و دوم در نزدیکی تغذیه موجبر برای تنظیم امپدانس استفاده می‌شوند.
این مدل با استفاده از فرمول متقارن محوری دوبعدی امواج الکترومغناطیسی، واسط دامنه فرکانس ساخته شده است. وابستگی زمانی و زاویه‌ای در نظر گرفته می‌شود 
که m عدد حالت آزیموتال است. مدل برای m = +1 و m = -1 حل شده است . از آنجایی که میدان عمدتاً در جهت z منتشر می شود ، مقادیر مثبت و منفی m به ترتیب با قطبش دایره ای راست دست و چپ دست مطابقت دارد . برهم نهی خطی راه حل های m = +1 و m = -1 برای بررسی قطبش متقاطع، به ویژه برای مقایسه قطبش خطی در جهت x و جهت y در خروجی بوق.
که m عدد حالت آزیموتال است. مدل برای m = +1 و m = -1 حل شده است . از آنجایی که میدان عمدتاً در جهت z منتشر می شود ، مقادیر مثبت و منفی m به ترتیب با قطبش دایره ای راست دست و چپ دست مطابقت دارد . برهم نهی خطی راه حل های m = +1 و m = -1 برای بررسی قطبش متقاطع، به ویژه برای مقایسه قطبش خطی در جهت x و جهت y در خروجی بوق.نتایج و بحث
نمودار میدان دور در شکل 2 الگوی پرتو مستقیم آنتن شاخ را نشان می دهد.
شکل 2: نمودار میدان دور از بزرگی میدان الکتریکی برای آنتن شیپوری موجدار.
در شکل 3 ، میدان الکتریکی در ورودی و خروجی آنتن شاخ برای برهم نهی خطی محلول های m = +1 و m = -1 ترسیم شده است . میدان الکتریکی در تغذیه موجبر عمدتاً در جهت x است ، اگرچه به صورت خطی قطبی نیست. میدان در مرز موجبر غیرصفر است، جایی که باید بر سطح PEC عمود باشد. در دیافراگم آنتن شاخ، میدان در مرز تقریباً صفر است و به نظر می رسد که به صورت خطی در جهت x قطبی شده است .
شکل 3: میدان الکتریکی در ورودی و خروجی آنتن شیپوری موجدار.
مقدار قطبش خطی در جهت x و جهت y را می توان با ارزیابی انتگرال قدر مطلق هر جزء میدان، کمی سازی کرد، | E x | و | E y |، بالای ورودی و خروجی آنتن بوق. نسبت در تغذیه موجبر تقریباً 5:1 و نسبت در دیافراگم آنتن تقریباً 40:1 است. بنابراین، قطبش متقاطع تقریباً یک ضریب 8 کاهش می یابد.
الگوی تابش میدان دور در شکل 2 فقط یک بدنه ساده از چرخش داده های نمودار دو بعدی است که برای اندازه گیری سریع حداکثر بهره و بررسی شکل کلی الگو مفید است. الگوی تابش میدان دور سه بعدی موثر آنتن برانگیخته شده توسط حالت TE 11 را می توان با استفاده از تابع پس پردازش از پیش تعریف شده، normdB3DEfar_TE11 (زاویه) ، که در شکل 4 نشان داده شده است، تخمین زد .
شکل 4: الگوی تابش میدان دور سه بعدی موثر در مقیاس دسی بل با استفاده از تابع میدان دور (زاویه) normdB3DEfar_TE11 ترسیم شده است.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
فرض می شود که آنتن شاخ یک رسانای الکتریکی کامل (PEC) است. از آنجایی که میدان الکتریکی در داخل PEC به صورت پیشینی صفر شناخته می شود، از حوزه مدل سازی حذف می شود. دامنه با یک لایه کاملاً منطبق (PML) در مرز فضای آزاد کوتاه شده است. ناحیه PML شامل یک مش نقشه برداری شده است.
مسیر کتابخانه برنامه: RF_Module/Antennas/corrugated_circular_horn_antenna
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  2D Axismetric کلیک کنید . |
2 | در درخت انتخاب فیزیک ، فرکانس رادیویی > امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس (emw) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل corrugated_circular_horn_antenna_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
ابتدا پارامترهای هندسی را بارگذاری کنید. سپس فرکانس قطع fc را محاسبه کنید تا مطمئن شوید که مقدار بالاتری برای فرکانس شبیه سازی f0 انتخاب شده است .
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
m_زاویه ای | 1 | 1 | شماره حالت آزیموتال |
fc | 1.841*c_const/2/pi/r1 | 4.8E8 1/s | فرکانس قطع |
f0 | 1.2 * fc | 5.76E8 1/s | فرکانس |
در اینجا، c_const یک ثابت COMSOL از پیش تعریف شده برای سرعت نور در خلاء است.
مطالعه 1
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها ، f0 را تایپ کنید . |
هندسه 1
یک نیم دایره برای دامنه ایجاد کنید که شامل یک لایه برای PML است.
دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، hl*1.8 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت نوشتار زاویه بخش ، 180 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 3 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، 270 را تایپ کنید . |
7 | برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام لایه | ضخامت (متر) |
لایه 1 | c_const/f0 |
بخش کوتاهی از موجبر را بکشید و به دنبال آن طرح شاخ را بکشید.
مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، r1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، wl را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -wl را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
چند ضلعی 1 (pol1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Polygon کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
R (M) | Z (M) |
0 | hl*cos (زاویه) |
r1+hl*sin(زاویه) | hl*cos (زاویه) |
چند ضلعی 2 (pol2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Polygon کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات چند ضلعی ، بخش مختصات را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
R (M) | Z (M) |
r1 | 0 |
r1+hl*sin(زاویه) | hl*cos (زاویه) |
r1+hl*sin(زاویه)+ht | hl*cos (زاویه) |
r1+ht | 0 |
آرایه ای از مستطیل ها را بکشید که خطوط راه راه را تشکیل می دهند.
مستطیل 2 (r2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، grid_x را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، grid_y را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن r ، 0.39 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 0.53 را تایپ کنید . |
آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی r2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش Size را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع آرایه ، خطی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Size ، floor(hl/grid_y/2*0.85) را تایپ کنید . |
6 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن r ، grid_y*2*tan(angle) را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، grid_y*2 را تایپ کنید . |
8 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
راه راه های جداگانه ای در نزدیکی تغذیه موجبر ایجاد کنید که برای تنظیم استفاده می شود.
مستطیل 3 (r3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، grid_x را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، grid_y را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن r ، 0.36 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 0.53 را تایپ کنید . |
کپی 1 (کپی1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Copy را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی r3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای کپی ، بخش Displacement را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن z ، -grid_y، -grid_y*3 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Input را پیدا کنید . کادر بررسی Keep input objects را پاک کنید . |
بخشی از بدنه آنتن را خارج از بخش کوتاه موجبر اضافه کنید. سپس آن بخش را با قسمت بدنه آنتن زاویه دار و تمام موج هایی که با آرایه ساخته شده اند، پیوند دهید. این دو موجدار مجزا در نزدیکی تغذیه موجبر را مستثنی می کند.
مستطیل 4 (r4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.3 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، wl را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، r1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -wl را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | اشیاء arr1(1) , arr1(10) , arr1(11) , arr1(12) , arr1(13) , arr1(14) , arr1(15) , arr1(16) , arr1(2) , arr1( 3) ، arr1(4) ، arr1(5) ، arr1(6) ، arr1(7) ، arr1(8) ، arr1(9) ، pol2 ، و r4 فقط.  |
4 | در پنجره تنظیمات برای Union ، بخش Union را پیدا کنید . |
5 | کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دو موجدار نزدیک تغذیه موجبر را از بدنه آنتن که در مرحله قبل تشکیل شده کم کنید.
تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی uni1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط اشیاء copy1(1) و copy1(2) را انتخاب کنید. |
6 | کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید . |
7 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
هندسه باید مانند طرحی باشد که در شکل بالا مشاهده می شود.
تعاریف
کاملاً منطبق بر لایه 1 (pml1)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی لایه  کاملاً منطبق کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 1 و 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای لایه کاملاً منطبق ، قسمت هندسه را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن مختصات مرکز ، 3 را تایپ کنید . |
امواج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس (EMW)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی امواج الکترومغناطیسی ، دامنه فرکانس (emw) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 1-5 را انتخاب کنید. |
همچنین، همه دامنه ها را انتخاب کنید و دامنه 6 را حذف کنید.
3 | در پنجره تنظیمات برای امواج الکترومغناطیسی ، دامنه فرکانس ، بخش شماره موج خارج از صفحه را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن m ، m_angular را تایپ کنید . |
پورت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Port را انتخاب کنید . |
یک شرط مرزی پورت را به لبه پایینی بخش موجبر کوتاه اختصاص دهید.
2 | فقط مرز 4 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات پورت ، قسمت ویژگی های پورت را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع پورت ، Circular را انتخاب کنید . |
برای پورت اول، تحریک موج به طور پیش فرض روشن است .
5 | تیک گزینه Activate slit condition on interior port را انتخاب کنید . |
6 | روی Toggle Power Flow Direction کلیک کنید . |
با تنظیم جهت پورت بر روی معکوس ، جهت انتشار خلاف فلش نشان داده شده در پنجره گرافیکی می شود. توجه داشته باشید که به طور پیش‌فرض حالت TE m 1 است، که m عدد حالت آزیموتال در موج الکترومغناطیسی، دامنه فرکانس است .
دامنه میدان دور 1
در نوار ابزار Physics ، روی Domains کلیک کنید و دامنه Far-Field Domain را انتخاب کنید .
Domains کلیک کنید و دامنه Far-Field Domain را انتخاب کنید .مواد
یک ماده جدید برای خلاء اضافه کنید.
مواد 1 (mat1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
مجوز نسبی | epsilonr_iso ; epsilonrii = epsilonr_iso، epsilonrij = 0 | 1 | 1 | پایه ای |
نفوذپذیری نسبی | mur_eye ; murii = mur_iso، murij = 0 | 1 | 1 | پایه ای |
رسانایی الکتریکی | sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0 | 0 | S/m | پایه ای |
PML حاوی یک مش Mapped با 10 لایه خواهد بود. دامنه های دیگر حاوی یک شبکه مثلثی آزاد با حداکثر اندازه 0.2 طول موج برای تضمین 10 درجه آزادی برای طول موج فضای آزاد خواهند بود.
مش 1
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید .
مطالعه 1
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای دامنه فرکانس ، برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید . |
3 | کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
4 |  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
m_angular (شماره حالت آزیموتال) | -1 1 |
6 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
سطح
شدت میدان الکتریکی در داخل موجبر بیشتر است. شدت میدان الکتریکی را بر حسب دسی بل رسم کنید تا دید بهتری از شدت میدان خارج از آنتن داشته باشید.
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Electric Field (emw) را گسترش دهید ، سپس روی Surface کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، 20*log10(emw.normE) را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Electric Field (emw) ، روی  Plot کلیک کنید . |
طرح اسمیت (emw)
در پنجره Model Builder ، گره Smith Plot (emw) را گسترش دهید .
بیان رنگ 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Smith Plot (emw)>Reflection Graph 1 را گسترش دهید ، سپس روی Color Expression 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Color Expression ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text m_angular را تایپ کنید . |
نمودار بازتابی 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Reflection Graph 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Reflection Graph ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | در قسمت متن عنوان ، Reflection Graph: S-parameter، Azimuthal mode number را تایپ کنید . |
الگوی تشعشع 1
وضوح نمودار قطبی میدان دور را افزایش دهید.
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>2D Far Field (emw) را گسترش دهید ، سپس روی Radiation Pattern 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش ارزیابی را پیدا کنید . |
3 | زیربخش جهت مرجع را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -1 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار 2D Far Field (emw) ، روی  Plot کلیک کنید . |
افزایش سه بعدی میدان دور (emw)
الگوی تابش میدان دور سه بعدی به طور پیش فرض تولید می شود. شکل 2 را ببینید .
یک مجموعه داده برای نمودارهای سه بعدی از مقادیر میدان در دیافراگم آنتن ایجاد کنید. این کار در دو مرحله انجام می شود: ابتدا مرز را در هندسه متقارن محور انتخاب کنید، سپس آن را حول محور بچرخانید.
مطالعه 1 / راه حل 1 (2) (sol1)
در نوار ابزار Results ، روی More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .
More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 9 را انتخاب کنید. |
دیافراگم 2 بعدی انقلاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Revolution 2D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Revolution 2D ، دیافراگم Revolution 2D را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (2) (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش Advanced کلیک کنید . تیک Define variables را انتخاب کنید . |
یک مجموعه داده برای نمودارهای سه بعدی از مقادیر میدان در تغذیه موجبر ایجاد کنید، مشابه مراحل قبلی برای دیافراگم.
مطالعه 1 / راه حل 1 (3) (sol1)
در نوار ابزار Results ، روی More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .
More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 4 را انتخاب کنید. |
فید انقلاب دو بعدی
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Revolution 2D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Revolution 2D ، Revolution 2D Feed را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (3) (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Advanced را پیدا کنید . تیک Define variables را انتخاب کنید . |
مطالعه 1 / راه حل 1 (4) (sol1)
در نوار ابزار Results ، روی More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .
More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 6 را انتخاب کنید. |
انقلاب دو بعدی شاخ
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Revolution 2D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Revolution 2D ، Revolution 2D Horn را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (4) (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش Revolution Layers کلیک کنید . در قسمت متن زاویه شروع ، -45 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت نوشتار زاویه انقلاب ، 250 را تایپ کنید . |
گروه طرح سه بعدی 6
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، None را انتخاب کنید . |
قسمت بریده آنتن را رسم کنید.
4 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی 3D Plot Group 6 کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Revolution 2D Horn را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت Expression text، 1 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Coloring ، Uniform را انتخاب کنید . |
6 | از لیست رنگ ، خاکستری را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار 3D Plot Group 6 ، روی  Plot کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
گروه طرح سه بعدی 6
میدان الکتریکی را در تغذیه موجبر رسم کنید.
سطح پیکان 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی 3D Plot Group 6 کلیک راست کرده و Arrow Surface را انتخاب کنید . |
میدانی که رسم می شود برهم نهی خطی راه حل های m =1 و m =-1 است.
2 | در پنجره تنظیمات برای Arrow Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Revolution 2D Feed را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست سیستم مختصات ، استوانه ای را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن R-component ، sum(with(N+1,Er*exp(-j*(2*N-1)*rev3phi)),N,0,1) را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن PHI-component ، sum(with(N+1,Ephi*exp(-j*(2*N-1)*rev3phi)),N,0,1) را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متنی Z-component ، sum(with(N+1,Ez*exp(-j*(2*N-1)*rev3phi)),N,0,1) را تایپ کنید . |
8 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
9 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.02 را تایپ کنید . |
10 | قسمت تعیین موقعیت پیکان را پیدا کنید . در قسمت متنی Number of arrows عدد 80 را تایپ کنید . |
تغییر شکل 1
1 | روی Arrow Surface 1 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن R-component ، 3*r را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن PHI-component ، 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Z-component ، -1 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
7 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید . |
8 | در نوار ابزار 3D Plot Group 6 ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح پیکان 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی 3D Plot Group 6 کلیک راست کرده و Arrow Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Arrow Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، دیافراگم Revolution 2D را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . از لیست سیستم مختصات ، استوانه ای را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن R-component ، sum(with(N+1,Er*exp(-j*(2*N-1)*rev2phi)),N,0,1) را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن PHI-component ، sum(with(N+1,Ephi*exp(-j*(2*N-1)*rev2phi)),N,0,1) را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متنی Z-component ، sum(with(N+1,Ez*exp(-j*(2*N-1)*rev2phi)),N,0,1) را تایپ کنید . |
8 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست نوع پیکان ، مخروط را انتخاب کنید . |
9 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.015 را تایپ کنید . |
بیان رنگ 1
1 | روی Arrow Surface 2 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بیان رنگ ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | تیک Color legend را پاک کنید . |
تغییر شکل 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Arrow Surface 2 کلیک راست کرده و Deformation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن R-component عدد 0 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن PHI-component ، 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Z-component ، 1 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Scale را پیدا کنید . |
7 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1 را تایپ کنید . |
8 | در نوار ابزار 3D Plot Group 6 ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی 3D Plot Group 6 کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Revolution 2D Feed را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، sqrt(abs(sum(with(N+1,(Er*cos(rev3phi)-Ephi*sin(rev3phi))*exp(-j*(2*N-1)*rev3phi) را تایپ کنید. ),N,0,1))^2+abs(جمع(با(N+1,(Er*sin(rev3phi)+Ephi*cos(rev3phi))*exp(-j*(2*N-1) *rev3phi))،N,0,1))^2+abs(sum(با(N+1,Ez*exp(-j*(2*N-1)*rev3phi)),N,0,1) )^2) . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Color legend را پاک کنید . |
6 | در نوار ابزار 3D Plot Group 6 ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح 3
1 | روی 3D Plot Group 6 کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، دیافراگم Revolution 2D را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، sqrt(abs(sum(with(N+1,(Er*cos(rev2phi)-Ephi*sin(rev2phi))*exp(-j*(2*N-1)*rev2phi) را تایپ کنید. ),N,0,1))^2+abs(جمع (با(N+1,(Er*sin(rev2phi)+Ephi*cos(rev2phi))*exp(-j*(2*N-1) *rev2phi))،N,0,1))^2+abs(sum(با(N+1,Ez*exp(-j*(2*N-1)*rev2phi)),N,0,1) )^2) . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Color legend را پاک کنید . |
6 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
7 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>ThermalDark را در درخت انتخاب کنید. |
8 | روی OK کلیک کنید . |
9 | در نوار ابزار 3D Plot Group 6 ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار حاصل باید مانند شکل 3 باشد .
S 11 را بررسی کنید .
مقدار قطبش خطی را در جهت x در تغذیه موجبر با ادغام قدر Ex روی سطح تخمین بزنید.
کامپوننت x را تغذیه کنید
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Derived Values را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Derived Values کلیک راست کرده و Integration>Surface Integration را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای ادغام سطح ، Feed x-component را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
4 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Revolution 2D Feed را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
abs(sum(با(N+1,(Er*cos(rev3phi)-Ephi*sin(rev3phi))*exp(-j*(2*N-1)*rev3phi)),N,0,1)) | V*m |
6 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
به طور مشابه، مقدار قطبش خطی را در جهت y در تغذیه موجبر با ادغام قدر E y بر روی سطح تخمین بزنید.
تغذیه y-component
1 | در نوار ابزار Results ، روی  More Derived Values کلیک کنید و Integration>Surface Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام سطح ، Feed y-component را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Revolution 2D Feed را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
abs(sum(با(N+1,(Er*sin(rev3phi)+Ephi*cos(rev3phi))*exp(-j*(2*N-1)*rev3phi)),N,0,1)) | V*m |
5 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
مقدار قطبش خطی را در جهت x در دیافراگم آنتن با ادغام قدر Ex روی سطح تخمین بزنید.
دیافراگم x-component
1 | در نوار ابزار Results ، روی  More Derived Values کلیک کنید و Integration>Surface Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام سطح ، دیافراگم x-component را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، دیافراگم Revolution 2D را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
abs(sum(با(N+1,(Er*cos(rev2phi)-Ephi*sin(rev2phi))*exp(-j*(2*N-1)*rev2phi))،N,0,1)) | V*m |
5 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
به طور مشابه، مقدار قطبش خطی را در جهت y در دیافراگم آنتن با ادغام قدر E y بر روی سطح تخمین بزنید.
مولفه دیافراگم y
1 | در نوار ابزار Results ، روی  More Derived Values کلیک کنید و Integration>Surface Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام سطح ، دیافراگم y-component را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، دیافراگم Revolution 2D را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expressions را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
abs(sum(با(N+1,(Er*sin(rev2phi)+Ephi*cos(rev2phi))*exp(-j*(2*N-1)*rev2phi)),N,0,1)) | V*m |
5 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
الگوی تابش میدان دور سه بعدی که به طور پیش فرض ترسیم شده است، فقط یک بدنه ساده از چرخش نمودار دو بعدی است که برای اندازه گیری سریع حداکثر بهره مفید است. با استفاده از تابع پس پردازش از پیش تعریف شده، می توان یک الگوی تابش میدان دور سه بعدی موثر از آنتن را که توسط حالت غالب مدل سه بعدی یک موجبر دایره ای، حالت TE 11 برانگیخته می شود، تخمین زد .
گروه طرح سه بعدی 7
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، None را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
الگوی تشعشع 1
1 | در نوار ابزار 3D Plot Group 7 ، روی  More Plots کلیک کنید و Radiation Pattern را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای الگوی تشعشع ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (1) (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، emw.normdB3DEfar_TE11 (زاویه) را تایپ کنید . |
5 | تیک Threshold را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، -20 را تایپ کنید . |
6 | بخش ارزیابی را پیدا کنید . زیربخش Angles را پیدا کنید . در قسمت متنی Number of elevation angles عدد 90 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متنی Number of azimuth angles عدد 90 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متنی متغیر زاویه Azimuthal ، زاویه را تایپ کنید . |
تابع میدان دور حاوی یک آرگومان است که به طور پیش فرض به آن زاویه نام داده می شود . برای فیلد متغیر زاویه زاویه ای در بخش Evaluation، زاویه را برای مطابقت با آرگومان تابع وارد کنید. توجه داشته باشید که تا زمانی که آرگومان تابع با متغیر زاویه آزیموت مشخص شده در بخش Evaluation مطابقت داشته باشد، نام را می توان آزادانه انتخاب کرد.
9 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
10 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
11 | روی OK کلیک کنید . |
12 | در نوار ابزار 3D Plot Group 7 ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار را با شکل 4 مقایسه کنید .
