Koaxialantenne

Eine Koaxialantenne ist eine vertikal polarisierte Rundstrahlantenne. Es wurde erstmals 1939 von Arnold B. Bailey als vertikale Antenne mit koaxialen Elementhülsenstrukturen als US-Patent angemeldet. Ein neuer Typ, der Strahlung von außen auf die Koaxialelemente ausstrahlt, wurde 2006 von Bonnie Crystal auch als Koaxialantenne mit geringerer Größe und effizienteren Breitband-, Breitband- und kontrollierten Bandbreiten registriert. In diesem Beispiel wird ein grundlegender Prototyp von Koaxialantennen modelliert: ein Viertelwellenlängenabschnitt eines Koaxialkabels, bei dem der Innen- und der Außenleiter getrennt sind, aber immer noch mit dem verbleibenden Kabel verbunden sind. Diese Antenne arbeitet zwischen 2 GHz und 4 GHz. In diesem Bericht finden Sie weitere Beschreibungen und Diagramme der Leistung der Antenne.

Abbildung 1 - Geometrie der Koaxialantenne

Simulation

Durch diese Antennensimulation sollten wir in der Lage sein, Strahlungsmuster der Antenne zu visualisieren, den Reflexionskoeffizienten an ihrem Anschluss zu berechnen und ihre Nah- und Fernfeldverteilung in 2D- und 3D-Diagrammen zwischen 2 und 4 GHz anzuzeigen.

Eingabegrößen und Randbedingungen

Diese Koaxialantenne hat ein PEC-Volumen entlang des Stiels des Leiters. Der Eingangsanschluss befindet sich auf der Teflonoberfläche zwischen dem Boden und den Signalleitern. Wir weisen  den Begrenzungsflächen der Luftbox Abstrahlrandbedingungen zu.

Ergebnisse

Diese Grafik zeigt die Rückflussdämpfung am Antennenanschluss für das Frequenzband von 2 bis 4 GHz. Wir können die Kurve glatter machen, indem wir einen kleinen Frequenzschritt anwenden. Die Werte haben jedoch fast die gleiche Größe: Die Größe des Reflexionskoeffizienten ist für dieses Frequenzband nahezu gleich.

Abbildung 2 - Wellenausbreitung in der Antenne bei 2 GHz

Diese Animation zeigt eine Erfassung der Wellenausbreitung innerhalb der Koaxialantenne mit der Abschnittsbegrenzungsfunktion von HFWorks.

Abbildung 3 - Strahlungsmuster der Antenne

Wir haben möglicherweise eine grobe 3D-Strahlung des elektrischen Feldes aufgrund einer schlechten Wahl des Diagrammmaßstabs und/oder der Winkelschritte. In diesem Fall definieren wir die Minimal- und Maximalwerte, um eine klarere Sicht zu haben.