horn

通常または AI ベースのホーン アンテナの作成

説明

既定の horn オブジェクトは、約 15.86 GHz で共振し、標準ゲインが約 15.6 dBi の角錐ホーン アンテナです。既定のホーン アンテナは、10 GHz から 16 GHz の範囲の X-Ku 帯域で動作します。既定では、ホーン アンテナの給電点は、動作周波数が 7.87 GHz の WR-75 矩形導波管です。

ホーンの指定されたフレア角度、および導波管の寸法に対し、hornangle2size ユーティリティ関数を使用して、ホーンの等価フレア幅と等価フレア高を計算します。

通常の horn アンテナで全波 EM ソルバー ベースの解析を実行することも、horn タイプの AIAntenna を作成して AI ベースの解析を行い、設計空間を探索して用途に合わせてアンテナを調整することもできます。

作成

構文

h = horn

h = horn(PropertyName=Value)

説明

h = horn は、既定のプロパティ値をもつ標準ゲインの通常の角錐ホーン アンテナを作成します。既定の寸法は、約 15.86 GHz の動作周波数に合わせて選択されています。

h = horn(PropertyName=Value) は、名前と値の引数を 1 つ以上使用してプロパティを設定します。PorpertyName はプロパティ名、Value は対応する値です。PropertyName1=Value1,...,PropertyNameN=ValueN のように、複数の名前と値の引数を任意の順番で指定できます。指定されなければ、プロパティは既定値を保持します。

たとえば、h = horn(FlareLength=0.2) は、フレアの長さが 0.2 m の標準ゲインの角錐ホーン アンテナを作成し、他のプロパティには既定値を設定します。

• design 関数を使用して、目的の周波数で共振する通常の horn アンテナを作成することもできます。たとえば、12 GHz で共振する通常の horn アンテナを作成するには、次の構文を使用します。

  >> design(horn,12e9)
  

  このアンテナを解析するには、horn のオブジェクト関数を使用します。従来の全波ソルバーを使用して horn アンテナを設計、調整、解析するには、このワークフローを使用します。

• design 関数を使用して、目的の周波数で共振する AI ベースの horn アンテナを作成できます。従来の全波ソルバーの代わりに AI ベースのアンテナ モデルを使用することで、設計目標を満たすためのアンテナの微調整に必要なシミュレーション時間を大幅に短縮できます。horn タイプの AIAntenna オブジェクトを作成するには、design 関数の ForAI 引数を true に設定します。この機能を使用するには、Antenna Toolbox™ に加えて Statistics and Machine Learning Toolbox™ のライセンスが必要です。たとえば、12 GHz で共振する AI ベースの horn アンテナを作成するには、次の構文を使用します。

  >> design(horn,12e9,ForAI=true)
  

  AI ベースの horn アンテナは、通常の horn アンテナのWidth、Height、FlareLength、FlareHeight、およびFeedHeightの各プロパティを調整可能なプロパティとして保持します。通常の horn アンテナの残りのプロパティは、AI ベースのバージョンでは読み取り専用プロパティに変換されます。調整可能なプロパティの上限と下限を見つけるには、tunableRanges 関数を使用します。

  このアンテナを解析するには、AIAntenna のオブジェクト関数を使用します。AI ベースのモデルを使用して horn アンテナを設計、調整、解析するには、このワークフローを使用します。この AI ベースのアンテナから通常の horn アンテナを作成するには、exportAntenna 関数を使用します。

プロパティ

FlareLength — ホーンのフレアの長さ

0.1020 (既定値) | スカラー

ホーンのフレアの長さ。メートル単位のスカラーとして指定します。このプロパティは、通常および AI ベースの horn アンテナの両方に設定できます。通常の horn アンテナの場合、FlareLength の値に上限と下限はありません。

AI ベースの horn アンテナの場合、FlareLength の値に上限と下限があります。上限値と下限値を取得するには、tunableRanges 関数を使用します。

例: 0.35

データ型: double

FlareWidth — ホーンのフレアの幅

0.0571 (既定値) | スカラー

ホーンのフレアの幅。メートル単位のスカラーとして指定します。このプロパティは、通常の horn アンテナに対してのみ設定できます。このプロパティは、AI ベースの horn アンテナでは読み取り専用です。

例: 0.2

データ型: double

FlareHeight — ホーンのフレアの高さ

0.0338 (既定値) | スカラー

ホーンのフレアの高さ。メートル単位のスカラーとして指定します。このプロパティは、通常および AI ベースの horn アンテナの両方に設定できます。通常の horn アンテナの場合、FlareHeight の値に上限と下限はありません。

AI ベースの horn アンテナの場合、FlareHeight の値に上限と下限があります。上限値と下限値を取得するには、tunableRanges 関数を使用します。

例: 0.15

データ型: double

Length — 矩形導波管の長さ

0.0500 (既定値) | スカラー

矩形導波管の長さ。メートル単位のスカラーとして指定します。このプロパティは、通常の horn アンテナに対してのみ設定できます。このプロパティは、AI ベースの horn アンテナでは読み取り専用です。

例: 0.09

データ型: double

Width — 矩形導波管の幅

0.0190 (既定値) | スカラー

矩形導波管の幅。メートル単位のスカラーとして指定します。このプロパティは、通常および AI ベースの horn アンテナの両方に設定できます。通常の horn アンテナの場合、Width の値に上限と下限はありません。

AI ベースの horn アンテナの場合、Width の値に上限と下限があります。上限値と下限値を取得するには、tunableRanges 関数を使用します。

例: 0.05

データ型: double

Height — 矩形導波管の高さ

0.0095 (既定値) | スカラー

矩形導波管の高さ。メートル単位のスカラーとして指定します。このプロパティは、通常および AI ベースの horn アンテナの両方に設定できます。通常の horn アンテナの場合、Height の値に上限と下限はありません。

AI ベースの horn アンテナの場合、Height の値に上限と下限があります。上限値と下限値を取得するには、tunableRanges 関数を使用します。

例: 0.0200

データ型: double

FeedHeight — 給電点の高さ

0.0048 (既定値) | スカラー

給電点の高さ。メートル単位のスカラーとして指定します。このプロパティは、通常および AI ベースの horn アンテナの両方に設定できます。通常の horn アンテナの場合、FeedHeight の値に上限と下限はありません。

AI ベースの horn アンテナの場合、FeedHeight の値に上限と下限があります。上限値と下限値を取得するには、tunableRanges 関数を使用します。

例: 0.0050

データ型: double

FeedWidth — 給電点の幅

1.0000e-04 (既定値) | スカラー

給電点の幅。メートル単位のスカラーとして指定します。このプロパティは、通常の horn アンテナに対してのみ設定できます。このプロパティは、AI ベースの horn アンテナでは読み取り専用です。

例: 5e-05

データ型: double

FeedOffset — グランド プレーンの中心からの給電点の符号付きオフセット

[–0.0155 0] (既定値) | 2 要素ベクトル

グランド プレーンの中心からの符号付きオフセット。メートル単位の 2 要素ベクトルとして指定します。このプロパティは、通常の horn アンテナに対してのみ設定できます。このプロパティは、AI ベースの horn アンテナでは読み取り専用です。

例: [–0.0070 0.01]

データ型: double

Conductor — 金属のタイプ

metal("PEC") (既定値) | metal オブジェクト

導体として使用する金属のタイプ。metal オブジェクトとして指定します。MetalCatalog から金属を選択することも、任意の金属を指定することもできます。このプロパティは、通常の horn アンテナに対してのみ設定できます。金属導体のメッシングの詳細については、Meshingを参照してください。

例: metal("Copper")

Load — 集中定数素子

[1x1lumpedElement] (既定値) | lumpedElement オブジェクト

アンテナ給電点に追加する集中定数素子。lumpedElement オブジェクトとして指定します。アンテナ表面上の任意の位置に負荷を追加できます。既定では、負荷は給電点に配置されます。このプロパティは、通常の horn アンテナに対してのみ設定できます。

例: lumpedElement(Impedance=75)

Tilt — アンテナの傾斜角

0 (既定値) | スカラー | ベクトル

アンテナの傾斜角 (度単位)。スカラーまたはベクトルとして指定します。詳細については、アンテナとアレイの回転を参照してください。

例: 90

例: Tilt=[90 90]、TiltAxis=[0 1 0;0 1 1] は、ベクトルで定義された 2 つの軸を中心にアンテナを 90 度傾けます。

データ型: double

TiltAxis — アンテナの傾斜軸

[1 0 0] (既定値) | 3 要素ベクトル | 2 行 3 列の行列 | "X" | "Y" | "Z"

アンテナの傾斜軸。次のいずれかの値として指定します。

• メートル単位の直交座標から成る 3 要素ベクトル。この場合、ベクトルの各座標は、原点を始点とし、x 軸、y 軸、z 軸上の指定された点に沿って配置されます。

• 空間内の 2 つの点。直交座標から成る 2 つの 3 要素ベクトルに対応する 2 行 3 列の行列として指定します。この場合、アンテナは 2 つの点を結ぶ線を中心に回転します。

• "x"、"y"、または "z"。それぞれ x 軸、y 軸、または z 軸を軸とした回転を表します。

詳細については、アンテナとアレイの回転を参照してください。

例: [0 1 0]

例: [0 0 0;0 1 0]

例: "Z"

データ型: double | string

オブジェクト関数

axialRatio	アンテナまたはアレイの軸比を計算してプロットする
bandwidth	Calculate and plot absolute bandwidth of antenna or array
beamwidth	Beamwidth of antenna
charge	Charge distribution on antenna or array surface
current	Current distribution on antenna or array surface
design	Create antenna, array, or AI-based antenna resonating at specified frequency
efficiency	Calculate and plot radiation efficiency of antenna or array
EHfields	Electric and magnetic fields of antennas or embedded electric and magnetic fields of antenna element in arrays
impedance	アンテナの入力インピーダンスまたはアレイの走査インピーダンスを計算してプロットする
info	Display information about antenna, array, or platform
memoryEstimate	Estimate memory required to solve antenna or array mesh
mesh	Generate and view mesh for antennas, arrays, and custom shapes
meshconfig	Change meshing mode of antenna, array, custom antenna, custom array, or custom geometry
optimize	Optimize antenna and array catalog elements using SADEA or TR-SADEA algorithm
pattern	アンテナ、アレイ、またはアレイの組み込み素子の放射パターンをプロットする
patternAzimuth	アンテナまたはアレイの方位面放射パターン
patternElevation	アンテナまたはアレイの仰角面放射パターン
peakRadiation	Calculate and mark maximum radiation points of antenna or array on radiation pattern
rcs	Calculate and plot monostatic and bistatic radar cross section (RCS) of platform, antenna, or array
resonantFrequency	Calculate and plot resonant frequency of antenna
returnLoss	Calculate and plot return loss of antenna or scan return loss of array
show	アンテナ、アレイ、AI ベースのアンテナ、プラットフォーム、または形状の表示
sparameters	Calculate S-parameters for antenna or array
vswr	Calculate and plot voltage standing wave ratio (VSWR) of antenna or array element

例

既定のホーン アンテナ

既定のホーン アンテナを作成して表示します。

h = horn

h = 
  horn with properties:

    FlareLength: 0.1020
     FlareWidth: 0.0571
    FlareHeight: 0.0338
         Length: 0.0500
          Width: 0.0190
         Height: 0.0095
      FeedWidth: 1.0000e-04
     FeedHeight: 0.0048
     FeedOffset: [-0.0155 0]
      Conductor: [1×1 metal]
           Tilt: 0
       TiltAxis: [1 0 0]
           Load: [1×1 lumpedElement]

show(h)

参照

[1] Balanis, Constantine A.Antenna Theory. Analysis and Design. 3rd Ed. New York: John Wiley and Sons, 2005.

バージョン履歴

R2016a で導入

R2024b: AI モデル ベースのアンテナの解析

AI モデルを使用してこのアンテナを設計、調整、解析します。従来の全波ソルバーの代わりに AI ベースのアンテナ モデルを使用することで、設計目標を満たすためのアンテナの微調整に必要なシミュレーション時間を大幅に短縮できます。horn タイプの AIAntenna を作成するには、design 関数の ForAI 引数を true に設定します。この機能を使用するには、Antenna Toolbox に加えて Statistics and Machine Learning Toolbox のライセンスが必要です。

参考

オブジェクト

• waveguide | AIAntenna

関数

• hornangle2size | exportAntenna

トピック

• Model, Analyze and Compare Horn Antennas
• Analyze Cylindrical Reflector Antenna with Horn Array Feed
• Design and Analyze Perforated Horn Antenna for RF Applications
• アンテナとアレイの回転
• Port Analysis
• Surface Analysis
• Field Analysis
• Far-field Terminologies
• Meshing
• Electrical Length of Antenna