)
Ejemplos:
Antena helicoidal sobre un plano de tierra circular
Simulación de una antena helicoidal en modo axial sobre un plano de tierra circular. La hélice está excitada en su base por un segmento de alambre recto con una fuente de tensión operando a 100 MHz . El plano de tierra posee un diámetro de 1 longitud de onda. Los parámetros de entrada de la hélice son:
Datos de Entrada de la Hélice:
Propiedades Geométricas:
Punto inicial: (477, 0, 300) mm
Radio: 477 mm
Paso: 692 mm
Número de espiras: 8
Orientación: Theta = 0º, Phi = 0º
Ángulo de rotación alrededor del eje: 0º
Sección transversal: Circular: radio = 5 mm
Propiedades Eléctricas:
Longitud de segmento / lambda: 0.1
Número de segmentos: 80
Resistividad: 0 Ohm/m
Número de fuentes: 0
Datos de Salida:
Impedancia de entrada: 240 + j 74.7 Ohm
Potencia radiada: 1.9 mW
Densidad de potencia máxima: 1.63 mW/m² (normalizada a 1 m)
Densidad de potencia promedio: 0.15 mW/m² (normalizada a 1 m)
Directividad: 10.3 dB
Corriente a lo largo
de la hélice
)
Diagrama de radiación 3D
)
Diagrama de radiación 2D
)
Antena con reflector
)
Simulación de una antena con reflector de baja resistencia al viento. El tamaño del reflector es de aproximadamente 2 x 1 metros y posee la forma de un cilindro parabólico. La frecuencia de operación es de 350 MHz. El número total de corrientes incógnitas es de 220.
Datos de Salida:
Impedancia de entrada: 39.6 + j 16.2 Ohm
Potencia radiada: 10.9 mW
Densidad de potencia máxima: 9.06 mW/m² (normalizada a 1 m)
Densidad de potencia promedio: 0.866 mW/m² (normalizada a 1 m)
Directividad: 10.2 dB
Diagrama de radiación 3D
)
Diagrama polar 2D
)
Diagrama rectangular 2D
)
Impedancia característica de una línea de transmisión
)
La línea posee 500 mm de largo y está ubicada a 40 mm sobre un
plano de tierra perfecto. La sección transversal del conductor es circular,
con 2 mm de radio. La línea se excita con un generador de tensión
de 1 V. La simulación está realizada a 100 MHz y el conductor
está dividido en 9 segmentos. La línea es primero cortocircuitada
para obtener su impedancia de entrada; luego, se calcula la impedancia de entrada
de la línea en circuito abierto.
La impedancia característica de una línea de transmisión
sobre un plano de tierra perfecto se calcula mediante:
donde a es el radio de la sección transversal y h es la
altura sobre el plano de tierra.
Por otro lado, las impedancias de entrada obtenidas en la simulación
son:
Zin (línea cortocircuitada) = j 503 Ohm
Zin (línea en circuito abierto) = -j 107 Ohm
La impedancia característica se calcula entonces como:
Puede notarse que el resultado obtenido en la simulación concuerda muy bien con el calculado.
Acoplamiento entre dos líneas
paralelas
)
Las líneas poseen 160 mm de largo y están conectadas a un plano de tierra común. Los conductores son cintas planas de 2 mm de ancho. La altura sobre el plano de tierra es de 2 mm. Una línea se excita con una fuente de tensión de 1V, mientras que los extremos restantes de ambas líneas están cargados con una resistencia de 1 KOhm. La corriente que circula por la resistencia Rc se representa en función de la frecuencia. Cada línea está dividida en 6 segmentos.
)
Circuito RLC
)
Un circuito RLC con R = 10 Ohm, L = 20 mH y C = 2 uF está simulado por
un lazo circular de 6 cm de diámetro, excitado por una fuente de tensión
de 1 V. El lazo está dividido en 7 segmentos y el cómputo se realiza
a las frecuencias de 600, 610, ..., 1000 Hz.
La frecuencia de resonancia viene dada por:
Este valor se puede verificar en la siguiente gráfica de "corriente vs. frecuencia":
)
