monopole

矩形のグランド プレーン上でのモノポール アンテナの作成

説明

既定の monopole オブジェクトは、矩形のグランド プレーン上に取り付けられた、72 MHz 付近で共振するモノポール アンテナです。

モノポールの幅と等価円柱モノポールの直径の間には、次の方程式で表される関係があります。

$$w=2d=4r$$

ここで、次のようになります。

• d は等価円柱モノポールの直径です。

• r は等価円柱モノポールの半径です。

与えられた円柱半径に対し、cylinder2strip ユーティリティ関数を使用して等価幅を計算します。既定のモノポールはセンター給電です。給電点は原点と一致します。原点は xy 平面上にあります。

作成

構文

mpl = monopole

mpl = monopole(PropertyName=Value)

説明

mpl = monopole は、既定の寸法をもつ 4 分の 1 波長のモノポール アンテナを作成します。既定の寸法は、約 72 MHz の動作周波数に合わせて選択されています。

mpl = monopole(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。PropertyName 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、m = monopole(Height=3) は高さ 3 m のモノポール アンテナを作成します。

プロパティ

Height — z 軸に沿った垂直素子の高さ

1 (既定値) | スカラー

z 軸に沿った垂直素子の高さ。メートル単位のスカラーとして指定します。既定では、高さは 75 MHz の動作周波数に合わせて選択されています。

例: 3

データ型: double

Width — モノポールの幅

0.1000 (既定値) | スカラー

モノポールの幅。メートル単位のスカラーとして指定します。

メモ

モノポールの幅は、'Height'/4 より小さく、'Height'/1001 より大きくなければなりません。[2]

例: 0.05

データ型: double

GroundPlaneLength — x 軸に沿ったグランド プレーンの長さ

2 (既定値) | スカラー

x 軸に沿ったグランド プレーンの長さ。メートル単位のスカラーとして指定します。'GroundPlaneLength' を Inf に設定すると、無限地板の手法を使用してアンテナが解析されます。

例: 4

データ型: double

GroundPlaneWidth — y 軸に沿ったグランド プレーンの幅

2 (既定値) | スカラー

y 軸に沿ったグランド プレーンの幅。メートル単位のスカラーとして指定します。'GroundPlaneWidth' を Inf に設定すると、無限地板の手法を使用してアンテナが解析されます。

例: 2.5

データ型: double

FeedOffset — グランド プレーンの長さと幅に沿った中心からの符号付き距離

[0 0] (既定値) | 2 要素ベクトル

グランド プレーンの長さと幅に沿った中心からの符号付き距離。2 要素ベクトルとして指定します。

例: [2 1]

データ型: double

Conductor — 金属材料のタイプ

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。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

[1x1 lumpedElement] (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。

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
feedCurrent	Calculate current at feed for antenna or array
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
msiwrite	Write antenna or array analysis data to MSI planet file
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
stlwrite	メッシュ情報を STL ファイルに書き込む
vswr	Calculate and plot voltage standing wave ratio (VSWR) of antenna or array element

例

モノポール アンテナの作成と表示

長さ 1 m、幅 0.01 m のモノポールと、2.5 m×2.5 m のグランド プレーンを作成して表示します。

m = monopole(GroundPlaneLength=2.5,GroundPlaneWidth=2.5)

m = 
  monopole with properties:

               Height: 1
                Width: 0.0100
    GroundPlaneLength: 2.5000
     GroundPlaneWidth: 2.5000
           FeedOffset: [0 0]
            Conductor: [1×1 metal]
                 Tilt: 0
             TiltAxis: [1 0 0]
                 Load: [1×1 lumpedElement]

show(m)

モノポール アンテナの放射パターン

周波数 75 MHz におけるモノポールの放射パターン。

m = monopole(GroundPlaneLength=2.5,GroundPlaneWidth=2.5);
pattern (m,75e6)

参照

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

[2] Volakis, John. Antenna Engineering Handbook, 4th Ed. New York: Mcgraw-Hill, 2007.

バージョン履歴

R2015a で導入

参考

オブジェクト

• monopoleTopHat | dipole | patchMicrostrip

トピック

• 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