1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

báo cáo ăng ten và truyền sóng design an end fire right hand circularly polarized helix having a half

23 11 2
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Design an end-fire right-hand circularly polarized helix having a half-power beam-width of 45°, pitch angle of 13°, and a circumference of 60 cm at a frequency of 500 MHz.
Tác giả Đào Thị Kim Trang, Đỗ Thùy Linh, Chu Duy Hưng
Người hướng dẫn Cô Nguyễn Hồng Anh
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Trường Điện-Điện Tử
Chuyên ngành Antenna and Wave Propagation
Thể loại Report
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 23
Dung lượng 1,74 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Determine the half-a turns needed b directivity in dB c axial ratio d lower and upper frequencies of the bandwidth over which the required parameters remain relatively constant e input i

Trang 1

SINH VIÊN THỰC HIỆN: Đào Thị Kim Trang MSSV:20210854

Đỗ Thùy Linh MSSV :20213982 Chu Duy Hưng MSSV :20213956

MÃ LỚP: 145521

GV HƯỚNG DẪN: Cô Nguyễn Hồng Anh

BÁO CÁO ĂNG TEN VÀ TRUYỀN SÓNG NHÓM 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

Trang 2

HÀ NỘI 2023

TÊN ĐỀ TÀI THỰC HIỆN – ĐỀ TÀI SỐ 21

Design an end-fire right-hand circularly polarized helix having a power beam- width of 45°, pitch angle of 13°, and a circumference of 60

half-cm at a frequency of 500 MHz Determine the

(a) turns needed

Trang 3

60 ×N ×√13.852 = 45 ° (1)

N=5.7839 ≈ 6

b) D=15 × ( N ×C2

× S ) ( λ3) =20.8=13 (dB ) (2)

Trang 4

Antenna-Theory-Analysis-and-Design-2nd-Edition-Contantine-a-II Nội dung đóng góp các thành viên

Đào Thị Kim Trang – Nhóm Trưởng –Tính toán + matlab

Chu Duy Hưng – matlab + tìm nội dung

Đỗ Thùy Linh – matlab + tìm nội dung

III Phụ lục (code matlab mô phỏng)

% I Normal Mode

% a Pitch angle alpha (in degrees)

% b Axial ratio (AR)

% c HPBW (in degrees)

% c Directivity (dimensionless and in dB)

% *

% II Axial (End-Fire) Mode

% a Pitch angle alpha (in degrees)

% b Input impedance (ohms)

% c Axial ratio (AR)

% d Relative phase velocity ratio p

% e HPBW (in degrees) (both approximate and numerical)

% f FNNW (in degrees) (both approximate and numerical)

% g Directivity (dimensionless and in dB) (both approximate and numerical)

% 1.Choice of output

%

-% Input 1 for Screen output

% Input 2 for File output

%

% 2.Choice of radiation mode

%

-% Input 1 to select Normal mode

% Input 2 to select Axial (End-Fire) mode

Trang 5

%

-% a Number of turns N

% b Circumference of loops C (in lambda)

% c Spacing between turns S (in lambda)

% *

% For axial mode, also need to select end-fire mode:

% Input 1 to select Ordinary End-Fire

% Input 2 to select Hansen-Woodyard End-Fire

%

% 4.Output

%

-% I Normal Mode

% a Pitch angle alpha (in degrees)

% b Axial ratio (AR)

% c HPBW (in degrees)

% c Directivity (dimensionless and in dB)

% d Plot the normalized radiation pattern (0 to -60 dB)

%

% II Axial (End-Fire) Mode

% b Input impedance (ohms)

% c Axial ratio (AR)

% d Relative phase velocity ratio p

% e HPBW (in degrees)

% A Approximate (use Equation 10-31)

% B Numerical (found from pattern)

% f FNNW (in degrees)

% A Approximate (use Equation 10-32)

% B Numerical (found from pattern, set "zero" point to be less

% than 1e-6)

% g Directivity (dimensionless and in dB)

% A Approximate (use Equation 10-33)

% B Numerical (calculated from equation D0=4*pi*Umax/Prad)

% h Plot the normalized radiation pattern (in dB: 0 to -60 dB)

Trang 6

ERR = 1;

while(ERR ~= 0)

fprintf('\nSELECT RADIATION MODE:\n');

fprintf(' -\n');

fprintf('(1) NORMAL MODE\n');

fprintf('(2) AXIAL MODE\n\n');

SELECT_mode = str2num(input('SELECT = ', ));'s'

C = str2num(input('Circumference of loops C (in lambda) = ', ));'s'

Trang 7

S = str2num(input('Spacing between turns S (in lambda) = ','s'));

step=0.1; % Step: accuracy control

delta=1e-2; % To avoid sigularity in calculation

E=sin(theta); % Element factor

M=2*N; % Image due to ground plane

kesi=2*pi*(S*cos(theta));

AF=sin(M*kesi/2)./sin(kesi/2)/N; % Array factor

U=(E.*AF).^2; % Pattern mutiplicatin

Trang 8

% -Echo input parameters and output computed

parameters -fprintf(fid,'\nHELIX: NORMAL MODE:\n');

fprintf(fid,'\nInput parameters:\n -');

fprintf(fid,'\nNumber of turns N = %3.0f',N);

fprintf(fid,'\nCircumference of loops C (in lambda) = %6.4f',C);fprintf(fid,'\nSpacing between turns S (in lambda) = %6.4f',S);

fprintf(fid,'\nLength (one-turn) L0 (in lambda) = %6.4f',sqrt(C^2+S^2));fprintf(fid,['\nLength (',num2str(N),'-turn) LN (in lambda) =

%6.4f'],N*sqrt(C^2+S^2));

fprintf(fid,'\n\nOutput parameters:\n -');

fprintf(fid,'\nAxial Ratio AR (dimensionless) = %6.4f',AR);

fprintf(fid,'\nHPBW (in degrees) = %6.4f',HPBW);

fprintf(fid,'\nDirectivity(approximate) (dimensionless) = 1.5');

fprintf(fid,'\nDirectivity(approximate) (in dB) = 1.7609');

fprintf(fid,'\nDirectivity(numerical from pattern) (dimensionless) =

Trang 9

step=0.1; % Step: accuracy control

delta=1e-2; % To avoid sigularity in calculation

Trang 10

fprintf('(3) END-FIRE (p=1)\n\n');

SELECT_end = str2num(input('SELECT = ', ));'s'

(SELECT_end== 1)|(SELECT_end == 2)|(SELECT_end == 3)if

Trang 12

fprintf(fid,'\nInput parameters:\n -');

fprintf(fid,'\nNumber of turns N = %3.0f',N);

fprintf(fid,'\nCircumference of loops C (in lambda) = %6.4f',C);

fprintf(fid,'\nSpacing between turns S (in lambda) = %6.4f',S);

fprintf(fid,'\nLength (one-turn) L0 (in lambda) = %6.4f',sqrt(C^2+S^2));

fprintf(fid,['\nLength (',num2str(N),'-turn) LN (in lambda) =

%6.4f'],N*sqrt(C^2+S^2));

if (SELECT_end == 1)|(SELECT_end == 2)|(imax == 1)

fprintf(fid,'\n\nOutput parameters:\n -');

fprintf(fid,'\nInput impedance R (ohms)) = %6.4f',R);

fprintf(fid,'\nAxial Ratio AR (dimesionless) = %6.4f',AR);

fprintf(fid,'\nRelative phase velocity ratio p = %6.4f',p);

fprintf(fid,'\n\nDirectivity:');

fprintf(fid,'\n A1 Approximate(10-33) (dimensionless) = %6.4f',D_app);

fprintf(fid,'\n A2 Approximate(10-33) (in dB) = %6.4f',D_app_dB);

fprintf(fid,'BAD DESIGN! MAXIMUM IS NOT AT 0 DEGREES!\n');

fprintf(fid,'PLEASE SEE THE PLOTTED RADIATION PATTERN FOR DETAILS.\n');

Trang 13

ylabel('Directivity (dBi)')

title('Peak Directivity Variation vs Frequency')

%impedance of the antenna

figure('name' 'Impedance', )

impedance(hx, 1.5e8:10e6:f)

%Reflection Coeffcient of the antenna

figure('name', 'Reflection coefficient')

S = sparameters(hx, 1.5e8:10e6:f,70);

rfplot(S)

%Return Loss of the antenna

figure('name', 'Return Loss')

Trang 14

File chạy kèm polar_dB.m

% polar_dB(theta,rho,rmin,rmax,rticks,line_style)

% POLAR_DB is a MATLAB function that plots 2-D patterns in

% polar coordinates where:

% 0 <= THETA (in degrees) <= 360

% -infinity < RHO (in dB) < +infinity

%

Input Parameters Description

%

-% - theta (in degrees) must be a row vector from 0 to 360 degrees

% - rho (in dB) must be a row vector

% - rmin (in dB) sets the minimum limit of the plot (e.g., -60 dB)

% - rmax (in dB) sets the maximum limit of the plot (e.g., 0 dB)

% - rticks is the # of radial ticks (or circles) desired (e.g., 4)

% - linestyle is solid (e.g., '-') or dashed (e.g., ' ')

% Note: This function is different from the polar.m (provided by

% MATLAB) because RHO is given in dB, and it can be negative

-

% -function hpol = polar_dB(theta,rho,rmin,rmax,rticks,line_style)

% Convert degrees into radians

theta = theta * pi/180;

% Font size, font style and line width parameters

font_size = 16;

font_name = 'Times';

line_width = 1.5;

Trang 15

error('Requires 5 or 6 input arguments.')

% Hold on to current Text defaults, reset them to the

% Axes' font attributes so tick marks use them

fAngle = get(cax, 'DefaultTextFontAngle');

fName = get(cax, 'DefaultTextFontName');

fSize = get(cax, 'DefaultTextFontSize');

fWeight = get(cax, 'DefaultTextFontWeight');set(cax, 'DefaultTextFontAngle', get(cax, 'FontAngle'),

'DefaultTextFontName', font_name,

'DefaultTextFontSize', font_size,

'DefaultTextFontWeight', get(cax, 'FontWeight') )

% only do grids if hold is off

Trang 16

hold ;on

% v returns the axis limits

% changed the following line to let the y limits become negative

hhh=plot([0 max(theta(:))],[min(rho(:)) max(rho(:))]);

v = [get(cax,'xlim') get(cax,'ylim')];

ticks = length(get(cax,'ytick'));

delete(hhh);

% check radial limits (rticks)

if rticks > 5 % see if we can reduce the number

% change the following line so that the unit circle is not multiplied

% by a negative number Ditto for the text locations

for i=(rmin+rinc):rinc:rmax

is = i - rmin;

plot(xunit*is,yunit*is, ,'-' 'color',tc,'linewidth',0.5);text(0,is+rinc/20,[' ' num2str(i)],'verticalalignment' 'bottom',);

plot((rmax-rmin)*cs,(rmax-rmin)*sn, ,'-' 'color',tc,'linewidth',0.5);

% plot the ticks

george=(rmax-rmin)/30; % Length of the ticks

Trang 17

% Changed the next line to make the spokes long enough

% set axis limits

% Changed the next line to scale things properly

% transform data to Cartesian coordinates

% changed the next line so negative rho are not plotted on the other side

Trang 18

% reset hold state

if ~hold_state, set(cax,'NextPlot',next); end

IV Hình ảnh mô phỏng và output

Trang 20

d) Input impedance

Trang 22

Output parameters:

-Input impedance R (ohms)) = 105.0000

Axial Ratio AR (dimesionless) = 1.0833

Relative phase velocity ratio p = 1.0000

V Lời kết

- Cuối cùng nhóm chúng em xin cảm ơn cô đã giúp nhóm em trong suốt quá trình học tập từ tài liệu học tập đến quá trình làm bài tập lớn và trong quá trình làm nhóm em không tránh khỏi những sai sót mong cô góp ý thêm để bài làm được hoàn thiện hơn Nhóm chúng em cảm ơn cô nhiều ạ.

c) Frequency range

Trang 23

VI Tài liệu tham khảo

Antenna-Theory-Analysis-and-Design-2nd-Edition-Contantine-a-Balanis

https://github.com/Subhankar2000/

Antenna_Theory_Analysis_and_Design_C.A.Balanis -MATLAB/ blob/master/Chapter%2010/Helix/HELIX.m?

fbclid=IwAR3VXEfmSNa_um6D0Ft5sQDSCvhVgc7DYdC1zIgfzKrich jM2seGmNGih-w

Ngày đăng: 25/05/2024, 22:08

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w