<CST MWS> Strålingsområde effektiviteten af små antenner

[Pushhead]

Hi All,

Jeg tænkte - Har nogen fundet en fejl i beregningen af stråling effektiviteten af små antenner (~ λ/20) i CST MWS?

Grunden til
jeg spørger, er en simulering af en λ/20 dipole Jeg udføres i CST, der producerede mere end 90% stråling effektivitet (!) - Denne form for et resultat, kan ikke være rigtigt, ikke?

En anden måde at se på mit spørgsmål er:
Er der nogen - <Special> - indstillinger for lille antenne simulering i CST?

Hilsen,
P.

 

[Lindberg]

Hi Pushhead,

Jeg tror det kunne være fornuftigt, hvis antennen er tyk nok og metal er tilstrækkelig ledende.Selvfølgelig, hvis / når du forsøger at matche antennen til nogen reel impedans (gerne 50 Ohm), kongruensreglerne komponenter vil indføre en masse tab, der vil reducere dine samlede effektivitet.Især
har du brug for en stor række inductor at for sikker på vil være helt lossy.

Hilsen,
Peter

 

[Pushhead]

Tak for svaret, Peter.
Nå, den stråling effektivitet er over 90%, og den samlede effektivitet er ~ 1%, men dette er på grund af uoverensstemmelse.

Hvad jeg mente er, at den stråling effektivitet bør være dårlig for små antenner.dvs hvor Power_out = eff × Power_in, så power_out er meget lille!

Hvis min CST simulation er korrekt (som
jeg er sikker på ikke) end alt, hvad du skal gøre er at tilslutte en matcing nettet til min λ/20 dipoe, og det vil udstråler præcis ligesom en λ / 2 dipole ....

Jeg ville være glad hvis nogen kunne udtale sig om dette spørgsmål.

Hilsen,
P.

 

[elomatic]

Hej,
du har helt ret, der er noget galt i din beregning.I temmelig ofte beregnet meget korte antenner.Du er nødt til at bruge lossy materiale for at få et rigtigt resultat.Jeg ved ikke hvorfor, men du får en forkert stråling effektivitet med PEC.Du skal bare vælge en lidt lossy materiale.Du vil måske tænke, at forskellen ikke bør være så stort, da de dimensioner er så lille, men det har en enorm indflydelse ...

Lad mig vide, hvis du var en succes.

Ciao, Bodo

 

[sherb]

hej,

Jeg mener, du bør revidere definitionen af stråling effektivitet

ER = Radiation Resistance / (Radiation Resistance Ohmic Resistance)

eller

ER = Power udstrålede fra antennen / (Total effekt, der trådte antennen)

den samlede effekt, der trådte antennen = beføjelse udstrålede Effektfaktoren tab

hvis du har brugt PEC materiale, så er der ingen strøm tab og stråling effektivitet vil være forkert højt, uanset størrelsen af antennen var.

Jeg håber dette kan hjælpe,
Sherb

 

[elomatic]

Hey Sherb,
sorry, men jeg kan ikke helt enig med hvad du skrev.Lad os sige vi har en dipol antenne med en længde på 10mm (som er virkelig meget kort ...).Vi vil beregne stråling effektivitet på
f.eks 500MHz.Brug af PEC straalebeskyttelse effektivitet er højere end 90% (samlede effektivitet er meget ringe på grund af uoverensstemmelse).Så vi bruger en lidt lossy materiale i stedet for PEC, lad os sige lossy kobber.Strålingsniveauet effektivitet derefter går ned til mindre end 5%.Hvor meget modstand kan 10mm kobber har en frekvens på 500 MHz.Nr. antenne ville arbejde længere, hvis du vil have så meget tab.Modstanden i en Lambda / 2 dipole ville være endnu 35 gange højere.
Strålingsniveauet effektivitet skal være dårlig på meget kort antenner på grund af det lave stråling modstand.Næsten alle effektoptag er reaktive effekt, der ikke udstråler.Kun aktive effekt kan udstrålede.
Hvis nogen ved, hvorfor CST ikke beregne det rigtige med PEC, lad os det vide ...Jeg har ingen idé.

Ville du ikke?... meget intresting emne.

ciao, Bodo

 

[Lindberg]

Pushhead wrote:
--------------------
"Hvis min CST simulation er korrekt (som
jeg er sikker på ikke) end alt, hvad du skal gøre er at tilslutte en matcing nettet til min λ/20 dipoe, og det vil udstråler præcis ligesom en λ / 2 dipole ...."
---------------------

Ja, du er helt korrekte.Hvis (og dette er et stort hvis) kan du gøre matchende net tabsfri, så resultaterne vil være næsten identiske.Jeg siger næsten på grund af to ting:
1) Den directivity er lidt lidt højere for λ / 2 dipole sammenlignet med λ/20 dipole.I praksis er forskellen ubetydelig.
2) Vigtigst af impedansen båndbredde vil blive meget højere for din λ / 2 dipole sammenlignet med λ/20 dipole.Et smart matchende net vil hjælpe, men ikke så meget.

Den teoretiske problem med små antenner er altid, og kun de impedans båndbredde.Naturligvis i praksis, vil du også få flere tab (f.eks i kongruensreglerne netværk) i små antenner i forhold til fuld størrelse antenner.

Venlig hilsen,
Peter

 

[adel_48]

hi elomatic,

Faktisk jeg ser ikke noget problem med, hvad sherb sagde, og hvad du sagde.For små antenner du er korrekte deres ohmic modstand vil være små, men også deres stråling resistens vil være meget lille (bemærk, at ved høje frekvenser den aktuelle strømme på et lille shell på conductor), dette vil føre til mindre effektivitet som jeg, Sherb og De talte om

<img src="http://www.edaboard.com/images/smiles/icon_smile.gif" alt="Smile" border="0" />Jeg kan ikke huske præcis, hvad de ohmic tab resistens ligning var men jeg tror, at det var noget lignende

Rohmic = R / (2 Pi en) * 1 / I (0) ^ 2 * Integration (I (z) ^ 2-L / 2, L / 2)

hvor a er radius af wiren, og L er længden

Venlig hilsen,
Adel

 

[Pushhead]

Hej igen og tak for svarene - de har alle doneret til min viden ...

<img src="http://www.edaboard.com/images/smiles/icon_biggrin.gif" alt="Very Happy" border="0" />Jeg vil gerne koncentrere sig nu om rigtigheden af lille antenne beregninger i CST MWS.
For eksempel, jeg
vil gerne tage et λ/20 (eller mindre) dipole.Jeg vil forvente en Directivity af ~ 1,7 DBI, dårlig stråling effektivitet og fattige ( "flade") matching, som vil føre til en meget lille gevinst.
Som for nu ville jeg være glad for at modtage Deres kommentarer om den rigtige indstilling for små antenner - randbetingelser, meshing, havn størrelse
mv
Tak igen,
P.