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ホーンアンテナ

図1のようなホーンアンテナを計算します(導波管の寸法はWRJ-3)。
導波管の中に仮想給電点(赤,Z方向)と観測点(緑,Z方向)を置き、 一端は開口面のまま解析領域の境界に接し、もう一端の先にホーンを接続します。
導波管では管内波長が自由空間と異なりますので吸収境界条件はPMLを設定する必要があります。
図2は反射係数の周波数特性です。 設計周波数(2.6-4.0GHz)で-18dB以下であることがわかります。
図3、図4は3GHzでの電界分布図です。 左の赤い点は仮想給電点であり物理的意味はありませんので、それ以外に着目して下さい。
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図1 計算モデル

図2 反射係数の周波数特性(2-4GHz)

図3 Y=0面(E面)の電界分布図(3GHz)

図4 Z=0面(H面)の電界分布図(3GHz)

図5は、図1のモデルからホーンを取り除いたもので、図6-図8が計算結果です。
図6より、反射係数が-10dB程度と大きくなり、図7、図8より、指向性が弱くなることがわかります。
以上から、ホーンアンテナが反射係数、指向性の良好な特性を持つことが確認できます。


図5 計算モデル(ホーンなし)

図6 反射係数の周波数特性(2-4GHz)

図7 Y=0面(E面)の電界分布図(3GHz)

図8 Z=0面(H面)の電界分布図(3GHz)