patchMicrostripInsetfed

通常または AI ベースのインセット給電マイクロストリップ パッチ アンテナの作成

説明

既定の patchMicrostripInsetfed オブジェクトを使用して、約 3.03 GHz で共振するインセット給電マイクロストリップ パッチ アンテナを作成します。既定のパッチは原点を中心として配置されます。

通常の patchMicrostripInsetfed 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、patchMicrostripInsetfed 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

insetpatch = patchMicrostripInsetfed

insetpatch = patchMicrostripInsetfed(PropertyName=Value)

説明

insetpatch = patchMicrostripInsetfed は、既定のプロパティ値をもち、原点を中心とするインセット給電マイクロストリップ パッチ アンテナを作成します。既定の寸法は、約 3.03 GHz の動作周波数に合わせて選択されています。

insetpatch = patchMicrostripInsetfed(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、insetpatch = patchMicrostripInsetfed(Length=0.2) は、長さ 0.2 m のインセット給電パッチを作成します。

• design 関数を使用して、目的の周波数で共振する patchMicrostripInsetfed アンテナを作成することもできます。

• exportAntenna 関数を使用して、マイクロストリップ パッチ タイプの AIAntenna オブジェクトから patchMicrostripInsetfed アンテナを作成することもできます。

• patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna には、AI ベースの解析に関して通常の patchMicrostripInsetfed アンテナと共通する調整可能なプロパティがいくつか用意されています。通常の patchMicrostripInsetfed アンテナのその他のプロパティは、AIAntenna と同等のアンテナで読み取り専用として保持されます。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。

プロパティ

Length — x 軸に沿ったパッチの長さ

0.0300 (既定値) | 正のスカラー | patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna で調整可能

x 軸に沿ったパッチの長さ。メートル単位のスカラーとして指定します。既定の長さは、共振周波数 4.5 GHz 用です。このプロパティは、design 関数を使用して作成された patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna オブジェクトで調整可能です。

例: 0.2

データ型: double

Width — y 軸に沿ったパッチの幅

0.0290 (既定値) | 正のスカラー | patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna で調整可能

y 軸に沿ったパッチの幅。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、design 関数を使用して作成された patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna オブジェクトで調整可能です。

例: 0.1

データ型: double

Height — z 軸に沿ったパッチの高さ

0.0013 (既定値) | 正のスカラー | patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna で調整可能

z 軸に沿ったパッチの高さ。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、design 関数を使用して作成された patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna オブジェクトで調整可能です。

例: 0.001

データ型: double

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

0.0600 (既定値) | 正のスカラー

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: 120e-3

データ型: double

GroundPlaneWidth — y 軸に沿ったグランド プレーンの幅

0.0600 (既定値) | 正のスカラー

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: 120e-3

データ型: double

Substrate — 誘電材料のタイプ

dielectric("Air") (既定値) | dielectric オブジェクト

基板として使用する誘電材料のタイプ。dielectric オブジェクトとして指定します。DielectricCatalog から誘電材料を選択することも、任意の誘電材料を指定することもできます。基板の寸法はグランド プレーンの寸法と等しくなければなりません。このプロパティは、通常の patchMicrostripInsetfed アンテナに対してのみ設定できます。誘電体基板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: dielectric("FR4")

PatchCenterOffset — パッチの原点からの符号付き距離

[0 0] (既定値) | 2 要素の実数ベクトル

パッチの原点からの符号付き距離。メートル単位の 2 要素実数ベクトルとして指定します。このプロパティを使用して、グランド プレーンに対するパッチの位置を調整します。

例: [0.01 0.01]

データ型: double

FeedOffset — 給電点の原点からの符号付き距離

[–0.0300 0] (既定値) | 2 要素の実数ベクトル

給電点の原点からの符号付き距離。メートル単位の 2 要素実数ベクトルとして指定します。このプロパティを使用して、グランド プレーンとパッチに対する給電点の位置を調整します。

例: [0.01 0.01]

データ型: double

StripLineWidth — y 軸に沿ったストリップ ラインの幅

1.0000e-03 (既定値) | 正のスカラー | patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna で調整可能

y 軸に沿ったストリップ ラインの幅。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、design 関数を使用して作成された patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna オブジェクトで調整可能です。

例: 0.1

データ型: double

NotchLength — x 軸に沿ったノッチの長さ

0.0080 (既定値) | 正のスカラー | patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna で調整可能

x 軸に沿ったノッチの長さ。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、design 関数を使用して作成された patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna オブジェクトで調整可能です。

例: 0.2

データ型: double

NotchWidth — y 軸に沿ったノッチの幅

0.0030 (既定値) | 正のスカラー | patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna で調整可能

y 軸に沿ったノッチの幅。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、design 関数を使用して作成された patchMicrostripInsetfed タイプの AIAntenna オブジェクトで調整可能です。

例: 0.1

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 patchMicrostripInsetfed 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

[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

インセット給電マイクロストリップ パッチ

既定のインセット給電マイクロストリップ パッチを作成して表示します。

insetpatch = patchMicrostripInsetfed

insetpatch = 
  patchMicrostripInsetfed with properties:

               Length: 0.0300
                Width: 0.0290
               Height: 0.0013
            Substrate: [1×1 dielectric]
    PatchCenterOffset: [0 0]
           FeedOffset: [-0.0300 0]
       StripLineWidth: 1.0000e-03
          NotchLength: 0.0080
           NotchWidth: 0.0030
    GroundPlaneLength: 0.0600
     GroundPlaneWidth: 0.0600
            Conductor: [1×1 metal]
                 Tilt: 0
             TiltAxis: [1 0 0]
                 Load: [1×1 lumpedElement]

show(insetpatch)

AI モデル ベースのインセット給電マイクロストリップ パッチ アンテナの作成

この例では、4.5 GHz の AI モデル ベースのインセット給電マイクロストリップ パッチ アンテナを作成し、その共振周波数を計算する方法を示します。

pAI = design(patchMicrostripInsetfed,4.5e9,ForAI=true)

pAI = 
  AIAntenna with properties:

   Antenna Info
               AntennaType: 'patchMicrostripInsetfed'
    InitialDesignFrequency: 4.5000e+09

   Tunable Parameters
                    Length: 0.0300
                     Width: 0.0300
                    Height: 0.0017
            StripLineWidth: 0.0019
               NotchLength: 0.0044
                NotchWidth: 0.0033

Show read-only properties

ノッチの長さとノッチの幅を変えて、共振周波数を計算します。

pAI.NotchLength = 0.0038;
pAI.NotchWidth = 0.0029;
resonantFrequency(pAI)

ans = 
4.5220e+09

AIAntenna を、通常のインセット給電マイクロストリップ パッチ アンテナに変換します。

pmC = exportAntenna(pAI)

pmC = 
  patchMicrostripInsetfed with properties:

               Length: 0.0300
                Width: 0.0300
               Height: 0.0017
            Substrate: [1×1 dielectric]
    PatchCenterOffset: [0 0]
           FeedOffset: [-0.0333 0]
       StripLineWidth: 0.0019
          NotchLength: 0.0038
           NotchWidth: 0.0029
    GroundPlaneLength: 0.0666
     GroundPlaneWidth: 0.0666
            Conductor: [1×1 metal]
                 Tilt: 0
             TiltAxis: [1 0 0]
                 Load: [1×1 lumpedElement]

バージョン履歴

R2017b で導入

R2023b: 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。patchMicrostripInsetfed 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

• patchMicrostrip | patchMicrostripCircular | AIAntenna

関数

• design | exportAntenna | resonantFrequency

トピック

• Analysis of Inset-Feed Patch Antenna on Dielectric Substrate
• Model Infinite Ground Plane for Unbalanced Antennas
• アンテナとアレイの回転
• Infinite Ground Plane