Данная статья посвящена разработке дипольной антенны для диапазона частот 3.2–3.2 ГГц. Была выбрана среда проектирования, включающая средства EM анализа, проведено моделирование для подтверждения необходимых расчётов.
Ключевые слова: диполь, антенна, диапазон, проектирование.
This article focuses on the development of a dipole antenna for a frequency range of 3.2–3.2 GHz. Was chosen as the design environment, including means of EM analysis simulation is performed to confirm the necessary calculations.
Keywords: dipole, antenna, band, design.
В качестве среды проектирования используется CST STUDIO SUITE 2016. Симметричный вибратор (диполь) представляет собой антенну в виде металлического провода, или стержня, у которого в сечениях, симметричных относительно середины, продольные СВЧ-токи равны по величине и имеют одинаковую фазу (рис. 1).
Рис. 1. Дипольная антенна
Оптимальным считают полуволновый вибратор, поэтому он находит на практике самое широкое применение, и мы его возьмем за основу для моделирования (рис. 2).
Рис. 2. Полуволновой вибратор (диполь)
Чтобы смоделировать дипольную антенну необходимо рассчитать следующие параметры: 
, где с — скорость света; f0 — резонансная частота (средняя частота), L — длина плеча, R-радиус плеча, D — диаметр плеча, g — расстояние между плечами. Далее посчитаем значение.
На (рис. 3) представлено окно программного расчета геометрических параметров антенны по средней частоте. В дальнейшем будем пользоваться программным расчетом.
Рис. 3. Программный расчет геометрических параметров диполя
Забиваем геометрические параметры диполя (рис. 4).
Рис. 4. Геометрические параметры диполя
Рис. 5. Модель дипольной антенны с настроенным портом, материал антенны идеальный проводник (PEC)
Рис. 6. Структура E-поля в дипольной антенне
Рис. 7. Структура H-поля в дипольной антенне
Рис. 8. График зависимости s-параметров от частоты
Рис. 9. График соотношения постоянных волн от напряжения
Рис. 10. Диаграмма направленности дипольной антенны
Делая вывод, можно сказать о том, что дипольная антенна рассчитана верно.
Литература:
- Справочник по элементам полосковой техники (направленные ответвители 1–3 класса) / Под ред. А. Л. Фельдштейна. — М.: Связь, 1979. — 336 с.
- Малорадский А. Г., Явич Л. Р. Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях. — М.: Советское радио, 1972. — 232 с.
