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应用实例

XFdtd 中的双频反向 FL 天线

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本示例重复了 Nakano、Sato、Mimaki 和 Yamauchi 的论文 "双频工作的倒 FL 天线"[1]中提供的结果。倒 FL 天线是一种平面天线,设计用于在 2.45 和 5.2 千兆赫频率下工作。这种天线非常容易用 XF 进行分析。平面天线的几何形状如图 1 所示。

 

图 1:双频反向 FL 天线的几何形状


图 1:双频反向 FL 天线的几何形状

 

文件包括天线的完整尺寸。使用XFdtd 中的草图工具可以轻松绘制。捕捉工具和构造网格设置可快速创建天线。使用约束工具确定天线的尺寸。正在绘制的草图和完成的天线如图 2 和图 3 所示。

 

图 2:二维草图器中的双频反向 FL 天线

图 2:二维草图器中的双频反向 FL 天线

 

图 3:完成的天线

图 3:完成的天线

 

图 4:根据天线几何形状自动确定固定点

图 4:根据天线几何形状自动确定固定点

 

天线的几何形状使用自动固定点,以确保在网格中得到最精确的呈现。网格会自动在天线的较小特征附近创建较小的单元,从而在需要的地方产生更高的保真度。

通过瞬态激励进行计算,以确定天线的谐振频率。计算得出的驻波比与频率关系图如下图 6 所示。图 7 显示了论文中的实验结果。显然,XFdtd 得出的结果非常准确。

 

图 5:单元大小可变的网格天线

图 5:单元大小可变的网格天线

 

图 6:模拟驻波比结果

图 6:模拟驻波比结果

图 7:理论和实验结果


图 7:理论和实验结果

 

图 8 显示了 2.45 千兆赫时的天线电流分布。请注意,在这一较低频率下,天线左上方长 "L "部分的电流相对较强。

 

图 8:2.45 千兆赫时的稳态电流幅度


图 8:2.45 千兆赫时的稳态电流幅度

 

图 9 显示了 5.2 GHz 时的相应电流密度。在这一较高的谐振频率下,天线较短的 "F "部分和右上方的改进寄生 "L "部分的电流较强。从这两个电流显示可以清楚地看出该天线的双频特性。

 

图 9:5.2 千兆赫时的稳态电流幅度

图 9:5.2 千兆赫时的稳态电流幅度

 

参考资料

  1. Nakano, Sato, Mimaki."用于双频操作的反向 FL 天线"。IEEE Transactions on Antennas and Propagation》,第 53 卷,第 8 期,第 2417-2421 页,2000 年 8 月。

 

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