Microcinta Parche Rectangular: Simulación

Con los datos obtenidos en el post anterior, se procede a evaluar el diseño realizando una simulación de la antena obtenida, en la herramienta Microware Office. La versión del software es la 5. Si usted cuenta con otra versión puede variar algunas de las instrucciones que a continuación se exponen.

En primera instancia, para ingresar los datos de las dimensiones y las características del dieléctrico, cree una nueva estructura EM, ya sea utilizando la barra de herramientas o a través de Project/add EM structure/new EM structure. Ingrese el nombre que desea a la estructura.

A continuación para ingresar las dimensiones, doble clic en Enclosure, opción que puede encontrar en la barra de herramientas o en el navegador de proyectos luego de expandir EM structures y su nueva estructura. O si prefiere por Structure/Enclosure.

Ya en la ventana Substrate Information (Figura 1) ingrese los datos de las diferentes ventanas según las figuras 1, 2, y 3.

Cabe recordar que por lo general la primera capa se la establece como aire por ende la constante dieléctrica es =1.

Figura 1. Ingreso de datos, pestaña Enclosure

Figura 2. Ingreso de datos, pestaña Dielectric Layers

Figura 3. Ingreso de datos, pestaña Boundaries

Siguiendo con la introducción de los datos, se traza en la capa del dieléctrico el Patch conductor y la alimentación. Para lo cual escoja el conductor rectangular (rect conductor) de la barra de herramientas o a través de Draw/Add rect conductor y dibuje un rectángulo de dimensiones LxW. A continuación introduzca el punto de alimentación por medio de Draw/Add Via Port. Luego de esto usted debe apreciar algo similar a la figura 2.

Figura 4. Introducción del parche conductor y el punto de alimentación.

Una vista 3D de la antena se presenta a continuación:

A partir de aquí se introduce los datos necesarios para la presentación de los resultados. Primero, usted puede establecer a su conveniencia el rango de frecuencia en el cual va a realizar el análisis. Para lo cual ingrese a través de Structure/Frecuency a la ventana option. Para modificar los rangos por defecto deseleccione la opción Use Project frecuency y establezca los rangos en el cuadro Modify Range. Para este ejemplo los rangos son los mostrados en la figura 6.

Figura 6. Rangos de frecuencia.

Como siguiente paso, defina las gráficas que desea apreciar como resultado de su simulación. Las opciones no son pocas. Para este ejemplo se realizarán tres gráficas.

a.- Gráfica pérdidas de retorno vs frecuencia.

En la barra de herramientas, haga clic en Add Graph o través de Project/Add Graph. Modifique el nombre si o cree conveniente, y escoja el tipo de gráfica rectangular. En la barra de herramientas, Add Measurement y seleccione las opciones respectivas según se indica en la gráfica siguiente. No olvide la Data Source adecuada y seleccionar la opción dB en el Result Type.

Figura 7. Add Measurement

b.- Gráfica de polarización

Agregue una nueva gráfica de acuerdo al paso anterior. Esta vez escoja el tipo antena plot. Incluya las dos medidas que se muestra en las gráficas siguientes. Ingréselas a través de apply.

Figura 8

Figura 9

c.- Gráfica de Potencia

Agregue una nueva gráfica de tipo antena plot. E ingrese los siguientes datos de medida.

Figura 10

Para obtener los resultados finales, haga clic en analizar.

Los resultados obtenidos se presentan a continuación:

Figura 11. Pérdidas por Retorno vs Frecuencia

La gráfica de RL vs. Frecuencia nos indica que para la frecuencia seleccionada, existe el menor valor de perdidas por retorno.

Este valor ayuda a calcular el ancho de banda de operación de la antena, así como el punto de alimentación.

Figura 12. Polarización

Donde:

• Línea azul representa, Polarización circular a derechas (RHCP): Esta polarización es una combinación lineal de y , de la siguiente manera:

Vmáx = -0.1 dB, Ang = 0 grados

• Línea marrón representa, Polarización circular a izquierdas (LHCP): Esta polarización es una combinación lineal de y ,de la siguiente manera:

Vmáx = 4.6 dB ,Ang = 0 grados

Figura 13. Potencia

Potencia Total (TPwr): Es una medida muy útil, representa el total de potencia disponible, sin importar la polarización, y es obtenida mediante la suma de las potencias de y . Esta medida es real y no tiene una fase asociada con este

Vmáx = 5.59dB, Ang = 0 grados

Nota: Las gráficas también pueden ser agregadas luego de realizar el análisis.

Por último, también se presentarán los diagramas de radiación con barrido tanto en phi como en theta, como se muestra en la siguiente gráfica.

Figura 14. Diagramas de radiación

Esto es todo por ahora, aunque es un post algo extenso espero sea de utilidad.

Anterior de la serie

Post Relacionados

• Tutorial SuperNEC: Simulación de un Arreglo de Antenas Yagi (0)
• SuperNEC, una herramienta para el diseñador de antenas [visión general] (0)
• Software para simulación de antenas (6)
• Simulación de dipolo básico para 900 Mhz con Feko [tutorial] (0)
• Optimización de un Arreglo de Cuatro Antenas Yagi de 3 Elementos: Introducción (0)