yagiUda

八木宇田アレイ アンテナを作成する

説明

既定の yagiUda オブジェクトは、励振器、反射器、および N 個の導波器が z 軸に沿って配置された、約 278 MHz で共振する古典的な八木宇田アレイを作成します。反射器と導波器によって進行波構造が形成され、これにより指向性がある放射パターンが形成されます。

励振器、反射器、導波器の幅は等しく、それらの幅と等価円柱構造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、以下のようになります。

• d は等価円柱の直径

• r は等価円柱の半径

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。典型的な八木宇田アンテナ アレイでは、インピーダンスが高い折返しダイポールを励振器として使用します。八木宇田アンテナはセンター給電で、給電点は原点と一致します。折返しダイポールの代わりに、平面ダイポールを励振器として使用することもできます。

作成

構文

y = yagiUda

y = yagiUda(PropertyName=Value)

説明

y = yagiUda は、既定のプロパティ値を使い、Z 軸に沿って半波長の八木宇田アレイ アンテナを作成します。既定の八木宇田アンテナでは、折返しダイポールから成る 3 つの導波器、1 つの反射器、および折返しダイポールから成る 1 つの励振器が使用されます。既定の寸法は、約 278 MHz の動作周波数に合わせて選択されています。

y = yagiUda(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、y = yagiUda(Exciter=dipole) は、ダイポール励振器を備えた八木宇田アンテナを作成します。

プロパティ

Exciter — 励振器として使用されるアンテナのタイプ

dipoleFolded オブジェクト (既定値) | dipole オブジェクト

励振器として使用されるアンテナのタイプ。dipoleFolded オブジェクトまたは dipole オブジェクトとして指定します。

例: dipole

NumDirectors — 導波器素子の総数

3 (既定値) | スカラー

導波器素子の総数。スカラーとして指定します。

メモ

導波器素子の数は 20 個以下でなければなりません。

例: 13

データ型: double

DirectorLength — 導波器の長さ

0.4080 (既定値) | スカラー | ベクトル

導波器の長さ。メートル単位のスカラーまたはベクトルとして指定します。

例: [0.4 0.5]

データ型: double

DirectorSpacing — 導波器の間隔

0.34 (既定値) | スカラー | ベクトル

導波器の間隔。メートル単位のスカラーまたはベクトルとして指定します。

例: [0.4 0.5]

データ型: double

ReflectorLength — 反射器の長さ

0.5 (既定値) | スカラー

反射器の長さ。メートル単位のスカラーとして指定します。

例: 0.3

データ型: double

ReflectorSpacing — 励振器と反射器の間隔

0.25 (既定値) | スカラー

励振器と反射器の間隔。メートル単位のスカラーとして指定します。

例: 0.4

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	Elevation plane radiation pattern of antenna or array
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	Display antenna, array structures, shapes, or platform
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

八木宇田アレイ アンテナの作成と表示

13 個の導波器を備えた八木宇田アレイ アンテナを作成して表示します。

y = yagiUda(NumDirectors=13);
show(y)

八木宇田アレイ アンテナの放射パターン

300 MHz の周波数における八木宇田アレイ アンテナの放射パターンをプロットします。

y = yagiUda(NumDirectors=13);
pattern(y,300e6)

円柱からストリップへの近似の計算

半径 20 mm の円柱をストリップで近似したときの幅を計算します。

w = cylinder2strip(20e-3)

w = 
0.0800

参照

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

バージョン履歴

R2015a で導入

参考

dipole | dipoleFolded | slot | cylinder2strip

トピック

• Direct Search Based Optimization of Six-Element Yagi-Uda Antenna
• Surrogate Based Optimization of Six-Element Yagi-Uda Antenna
• Analysis of Biquad Yagi for Wi-Fi Applications
• SADEA Optimization of Six-Element Yagi-Uda Antenna using Custom Objective Function
• アンテナとアレイの回転