HFSS中方向系數(shù)、增益的定義
今天仿一個天線,增益比較大,10dB左右吧,看看方向圖,方向性并沒有很強(qiáng),所以懷疑軟件出來的Gain值到底是不是一般天線書上的那個定義。
從help里查到:
directivity = 4*pi*U/Prad
其中Prad為輻射功率,如果換為入射功率,算出來的則是Gain。
U為輻射強(qiáng)度,U = |E|^2 * r^2 /120pi
把U代進(jìn)入就可以得到
directivity = |E|^2 * r^2 / 30Prad ,這個公式與周朝棟《天線與電波》P16式(1-3-13)剛好差一倍,書上分母是60Prad ,也就是說軟件所得增益或方向系數(shù)其實還應(yīng)該除以2 ,那我以前做的天線,說的那個Gain結(jié)果豈不是都錯了,不明白為什么會不一致,大家討論討論。
看help中有這么一句話:HFSS calculates the radiation intensity in the direction in which it has the maximum value.
所以是不是這里的E是最大值,而《天線與電波》書上是一個有效值的問題E'=E/sqrt(2)?
謝謝版主的提示,你是搜索Max U搜到的吧?不過我覺得這句話的意思應(yīng)該是在最大輻射方向求的輻射強(qiáng)度,即Umax(由這個值求得的D也是最大輻射方向上的D,這也是周朝棟書上的默認(rèn)定義),是跟其他方向相比來說的,而不是取最大幅度還是取有效值的問題。書上應(yīng)該也是幅度即三角函數(shù)前面的那個值,而不是有效值。
哎,說不大清楚,相信明白人能看懂吧呵呵
誰來解釋一下啊,期待中。感覺這個問題不是小問題啊
我覺得HFSS這個的定義是對的,與約翰克勞斯的《天線》里的定義應(yīng)該是一致的,至于你說的那本書我沒有,不知道怎么定義的
謝謝樓上的^_^,我也希望并且相信HFSS不會犯這樣的錯誤,但那個書同樣也不至于犯這樣的錯誤,但二者看上去不一致令人費(fèi)解。有時間的人一起來研究研究吧
首先“波硬挺P=e×h/120×pi
所以應(yīng)該hfss是對的
之所以有60pi的說法
我想他是吧平面波里面的平均波硬挺矢量=e^2/240pi
拿來算輻射的功率了
平均波硬挺矢量是對一個周期變化的場求的一個平均值,他只是反映功率密度在某個面上的周期積分值,相當(dāng)于求的是單位時間輻射的功率密度
如果用它,Prad 也應(yīng)該相應(yīng)變化,用平均波硬挺
而波硬挺矢量,就是e×h共軛那個是瞬時的
兩者都有用的
zmhai 斑竹,說的很有道理啊
在謝老師的《電磁場和電磁波》7.2節(jié)是有這么一句話“上一章得出的波印廷矢量是瞬時值,表示瞬時功率流密度矢量。在正弦電磁場中,計算平均功率流密度矢量更有意義”
對HFSS求得的Directivity和Gain的值,我也一直有疑問。
Directivity應(yīng)該是沒問題的,求解用的是Radiated Power,指poynting在輻射邊界上的面積分后在取實部,即輻射的總功率。
Gain用的是Accepted Power(問題在這里),指在激勵端口上的面積分,在求解中這個Accepted Power的值都是比Radiated Power小(不理解),Gain也就總比Directivity大,而由此求得的Radiation Efficiency都是大于1的,這個明顯與天線理論不符。不知道問題出在什么地方。我覺得Gain直接用用Incident Power求是不是就對了?
另:樓主說的Gain相差的2倍的問題應(yīng)該是不存在的。