La herramienta de síntesis de conjunto de antenas de Antenna Magus

La herramienta de síntesis de conjunto de antenas ayuda en las fases iniciales del diseño de dichos conjuntos. Ayuda a los ingenieros a sintetizar conjuntos de diversas formas, como lineales, planas y circulares, con distintas distribuciones de excitación y elementos radiantes. La herramienta de síntesis de conjuntos de antenas contiene varios algoritmos de diseño que determinan los parámetros de los conjuntos necesarios para unos objetivos determinados. Los usuarios también pueden importar diseños de conjuntos a Antenna Magus y modificarlos mediante operadores.

Una aplicación útil para la herramienta de síntesis de conjuntos es la función de importación de matrices de distribución (DM). Permite a los usuarios especificar diseños de conjuntos personalizados mediante archivos de valores separados por tabulaciones (tsv). Antenna Magus lee la separación (x,y,z), la amplitud y la fase de cada elemento y calcula el conjunto sintetizado utilizando el patrón de elementos especificado.

Tipos de conjuntos de antenas

El navegador de información de Antenna Magus proporciona más datos sobre cómo utilizar la síntesis de los conjuntos en: Síntesis de conjunto de antenas en Antenna Magus y en Ayuda: ¿Cómo se utiliza la herramienta de síntesis de conjuntos de antenas?  En este último artículo también se describen con más detalle los distintos decaimientos de excitación y se ofrecen referencias para futuras investigaciones.

Conjunto lateral con decaimiento predeterminado

Este algoritmo de síntesis diseña un conjunto lineal para una directividad o un ancho de haz especificados. Antenna Magus dispone los elementos del conjunto a lo largo del eje x, con lo que el patrón resultante es simétrico alrededor del eje x y el pico de directividad en el plano y-z (lateral).

Este algoritmo de diseño fija la separación entre elementos siempre en 0,49 λ. La especificación de una directividad inferior a 20 dB, o de un ancho de haz superior a 20°, hace que todos los lóbulos laterales sean iguales o inferiores en -20 dB a la directividad del haz principal [decaimiento de excitación Dolph-Chebychev]. En los diseños de mayor ganancia, los cinco primeros lóbulos laterales están -20 dB por debajo de la directividad del haz principal [decaimiento de excitación de Villeneuve].

Campo lejano con decaimiento lineal > Dassault Systèmes

Directividad lateral y ángulo de barrido

Este algoritmo de síntesis diseña un conjunto lineal para una directividad o ancho de haz especificado y un ángulo de barrido. Antenna Magus dispone los elementos del conjunto a lo largo del eje x. La matriz resultante es rotacionalmente simétrica alrededor del eje x y el pico de directividad está en el ángulo de barrido especificado lejos del plano y-z.

Este algoritmo de diseño fija la separación entre elementos siempre en 0,49 λ. La especificación de una directividad inferior a 20 dB, o de un ancho de haz superior a 20°, hace que todos los lóbulos laterales sean iguales o inferiores en -20 dB a la directividad del haz principal [decaimiento de excitación Dolph-Chebychev]. En los diseños de mayor ganancia, los cinco primeros lóbulos laterales están -20 dB por debajo de la directividad del haz principal [decaimiento de excitación de Villeneuve]. La especificación del ángulo de exploración introduce un desfase entre elementos en la excitación.

directividad lateral y ángulo de barrido > Dassault Systèmes

Directividad lateral y decaimiento de excitación

Este algoritmo de síntesis diseña un conjunto lineal para una directividad o ancho de haz especificado y un ángulo de barrido. Antenna Magus dispone los elementos del conjunto a lo largo del eje x. La matriz resultante es rotacionalmente simétrica alrededor del eje x y el pico de directividad está en el ángulo de barrido especificado lejos del plano y-z.

Este algoritmo de diseño fija la separación entre elementos siempre en 0,5 λ. Antenna Magus permite seleccionar el decaimiento de excitación entre excitación igual [Uniform], nivel de lóbulos laterales uniforme [Dolph-Chebychev] y primeros lóbulos laterales uniformes [Villeneuve]. A continuación, pueden especificar el nivel de lóbulos laterales y el número de lóbulos laterales, si procede.

directividad lateral y decaimiento de excitación > Dassault Systèmes

Directividad lateral, ángulo de barrido y decaimiento

Este algoritmo de síntesis diseña un conjunto lineal para una directividad o ancho de haz especificado, ángulo de barrido y decaimiento de excitación. El usuario puede especificar el decaimiento de excitación para controlar los lóbulos laterales y utilizar el ángulo de barrido (especificado a partir del lateral) para diseñar un conjunto que se ajuste en un ángulo específico. Antenna Magus puede diseñar este conjunto con los elementos dispuestos a lo largo de cualquiera de los tres ejes principales. La matriz resultante es rotacionalmente simétrica alrededor del eje elegido y el pico de directividad está en el ángulo de barrido especificado lejos del plano normal a este eje.

Este algoritmo de diseño puede utilizar la separación entre elementos como entrada. Son posibles valores entre 0 λ y 5 λ. Una separación superior a 0,5 λ puede provocar la aparición de lóbulos de enrejado no deseados junto con el lóbulo principal requerido. Por lo tanto, la directividad máxima podría ser inferior a la prevista. La energía del lóbulo de enrejado puede compensarse en los requisitos de diseño del lóbulo principal. La dirección del lóbulo principal puede especificarse entre -90° y 90 grados. Los usuarios pueden seleccionar que el decaimiento de excitación sea excitación igual [Uniform], nivel de lóbulos laterales uniforme [Dolph-Chebychev] y primeros lóbulos laterales uniformes [Villeneuve]. A continuación, pueden especificar el nivel de lóbulos laterales y el número de lóbulos laterales, si procede.

Ángulo de barrido y decaimiento de directividad lateral > Dassault Systèmes

Directividad colineal o ancho de haz

Este algoritmo de síntesis diseña un conjunto lineal para una directividad o un ancho de haz especificados. Antenna Magus dispone los elementos del conjunto a lo largo del eje x. El lóbulo principal de la matriz resultante es un cuerpo de rotación alrededor del eje x, con el pico de directividad en la dirección +x.

La separación entre elementos es siempre de 0,49 λ cuando se utiliza este algoritmo de diseño. Si se especifica una directividad inferior a 20 dB, o un ancho de haz superior a 20°, todos los lóbulos laterales son iguales y están -20 dB por debajo de la directividad del haz principal [decaimiento de excitación Dolph-Chebychev]. En los diseños de mayor ganancia, los cinco primeros lóbulos laterales están -20 dB por debajo de la directividad del haz principal [decaimiento de excitación de Villeneuve]. La especificación del ángulo de exploración introduce un desfase entre elementos en la excitación.

Directividad colineal o ancho de haz del conjunto de antenas > Dassault Systèmes

Directividad colineal y decaimiento de excitación

Este algoritmo de síntesis diseña un conjunto lineal para una directividad o ancho de haz especificado y decaimiento de excitación. La dirección del pico de directividad puede ajustarse a cualquiera de las direcciones del eje cartesiano. La especificación del decaimiento de excitación controla los lóbulos laterales. La matriz resultante de este conjunto es siempre rotacionalmente simétrica alrededor del eje elegido.

Este algoritmo de diseño puede utilizar la separación entre elementos como entrada. Son posibles valores entre 0 λ y 5 λ. Si se utiliza una separación superior a 0,5 λ, aparecen lóbulos de enrejado no deseados junto con el lóbulo principal requerido. Por lo tanto, la directividad máxima podría ser inferior a la prevista. La energía del lóbulo de enrejado puede compensarse en los requisitos de diseño del lóbulo principal. Los usuarios pueden seleccionar que el decaimiento de excitación sea excitación igual [Uniform], nivel de lóbulos laterales uniforme [Dolph-Chebychev] y primeros lóbulos laterales uniformes [Villeneuve]. A continuación, pueden especificar el nivel de lóbulos laterales y el número de lóbulos laterales, si procede

Directividad colineal y decaimiento de excitación > Dassault Systèmes

Directividad y decaimiento con lateral nulo

Este algoritmo de síntesis diseña un conjunto lineal que tiene un lateral nulo, con una directividad especificada a cada lado del valor nulo y un decaimiento de excitación. La especificación del decaimiento de excitación permite controlar los lóbulos laterales. Antenna Magus puede diseñar este conjunto con los elementos dispuestos a lo largo de cualquiera de los tres ejes principales. La matriz resultante es rotacionalmente simétrica alrededor del eje elegido y el nulo está en el plano normal a ese eje.

La separación entre elementos diseñada por este algoritmo es siempre de 0,5 λ. Los usuarios pueden seleccionar el decaimiento de excitación para que sea de excitación igual [Uniform] y los lóbulos laterales cercanos al nivel especificado cuasi uniforme [Bayliss]. El nivel de lóbulos laterales y el número de lóbulos laterales pueden ajustarse cuando se utiliza el decaimiento de Bayliss.

Directividad y decaimiento con lateral nulo > Dassault Systèmes

Especificación directa del diseño

Este algoritmo permite especificar directamente el conjunto y su excitación. Antenna Magus no ajusta en ningún modo el diseño del conjunto para lograr objetivos eléctricos específicos. Por tanto, los usuarios pueden evaluar un diseño de conjunto personalizado utilizando las rutinas del conjunto de Antenna Magus.

Se puede especificar la orientación del conjunto, la separación entre elementos, el método de separación y el decaimiento de excitación. Los usuarios pueden seleccionar que el decaimiento de excitación sea excitación igual [Uniform], nivel de lóbulos laterales uniforme [Dolph-Chebychev] y primeros lóbulos laterales uniformes [Villeneuve]. A continuación, pueden especificar el nivel de lóbulos laterales y el número de lóbulos laterales, si procede.

Especificación directa del diseño del conjunto lineal > Dassault Systèmes

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