用双位方程分析具有不同单元数量的八木天线,计算其性能参数指标值。 求:(1)电流分布 (2)输入阻抗 (3)功率增益
(4)E 面方向图(二维) (5)H 面方向图(二维) (6)空间方向性图(三维) 二、八木天线简介及示意图
图1 五元八木天线 图2 四元八木天线 三、双位方程解题思路
1.采用矩量法结合双位方程对八木天线进行分析。
馈电口的间隙假设很小,可近似视为无限小,馈电电压可取为一。矩量法分析时,用脉冲基展开加点匹配。在剖分时,导线两端均预留半段。四、结果与分析 (1)电流分布
图 3 电流分布曲线
(2)输入阻抗和增益(参考书《天线原理与设计》p132)
d1:馈线与反射线之间距离 d2:引向器1与馈线之间距离 d3引向器2与馈线之间距离
分析:(1)振子之间的距离对增益值影响较大。
(2)天线振子的半径大小对阻抗及增益的影响也较大。
(3)自阻抗取决于振子的长度,互阻抗取决于振子的长度及振子之间的距
离。适当调整振子的长度及其间距,就可调整不同振子之间的电流分配比,于是就可得到不同的方向性。
(3)E面图(二维)
图4 E面图(二维)
(4)H面图(二维)
图 5 H面图(二维)
(5)空间方向图
图 6 空间方向性图(二维)
图7 空间方向性图(二维)
分析:由图6和图7可以看出间距不同,空间方向性图也不同!附程序:
子程序:
function zb=zuobiao(l)
n=9; %每个天线所划分的段数
l_0=0.475; %馈电天线长度
l_r=0.453; %反射天线长度
l_1=0.446; %引导天线1 的长度
l_2=0.44; %引导天线2 的长度
w=3*10^8*2*pi; %频率
E=8.85*10^(-12); %介电常数
u=4*pi*10^(-7); %磁导率
a=0.001; %天线半径
d_r=0.3; %馈电天线到反射天线的距离
d_0=0.2; %馈电天线到引导天线1 的距离
d_1=0.4; %馈电天线到引导天线2 的距离
div_0=l_0/(n+1); %馈电天线的单位长度
div_r=l_r/(n+1); %反射天线的单位长度
div_1=l_1/(n+1); %引导天线1 的单位长度
div_2=l_2/(n+1); %引导天线2 的单位长度
for mm=1:4*n
zb(mm,1)=0;
end;%%%x坐标
for mm=1:4*n
if fix((mm-1)/n)==0%%%%%%%MM<9%反射天线zb(mm,2)=-d_r;
else
if fix((mm-1)/n)==1
zb(mm,2)=0;
else
if fix((mm-1)/n)==2
zb(mm,2)=d_0;
else
zb(mm,2)=d_0+d_1;
end;
end;
end;
end;%横向的坐标y
for mm=1:4*n
if fix((mm-1)/n)==0
zb(mm,3)=((n+1)/2-mm+l*0.5)*div_r;
else
if fix((mm-1)/n)==1
zb(mm,3)=((n+1)/2-(mm-9)+l*0.5)*div_0;
else
if fix((mm-1)/n)==2
zb(mm,3)=((n+1)/2-(mm-18)+l*0.5)*div_1;
else
zb(mm,3)=((n+1)/2-(mm-27)+l*0.5)*div_2;
end;
end;
end;
end;%z坐标
function s=distance(zb)
n=9; %每个天线所划分的段数
w=3*10^8*2*pi; %频率
E=8.85*10^(-12); %介电常数
u=4*pi*10^(-7); %磁导率
for mm=1:4*n
for nn=1:4*n
s(mm,nn)=sqrt((zb(mm,1)-zb(nn,1))^2+(zb(mm,2)-zb(nn,2))^2+(zb(mm,3)-zb(n n,3))^2);
end;
end;
function z=zmn(b,c,d,e,f,g)
n=9; %每个天线所划分的段数
a=0.001; %天线半径
w=3*10^8*2*pi; %频率
E=8.85*10^(-12); %介电常数
u=4*pi*10^(-7); %磁导率
k=2*pi; %波数
for mm=1:n
for nn=1:n
if mm==nn
s(mm,nn)=1*log(d/a)/(2*pi*d)-i*k/(4*pi);
else
s(mm,nn)=exp((-i*k*e((mm+b*n),(nn+c*n))))/(4*pi*e((mm+b*n),(nn+c*n)));
end;
end;
end;
for mm=1:n
for nn=1:n
if mm==nn+1
s1(mm,nn)=1*log(d/a)/(2*pi*d)-i*k/(4*pi);
else
s1(mm,nn)=exp((-i*k*f((mm+b*n),(nn+c*n))))/(4*pi*f((mm+b*n),(nn+c*n)));
end;
end;
end;
for mm=1:n
for nn=1:n