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什么叫做ground plane edge effect?

05-08
Balanis 的 Antenna Theory, Figure 12.31 是图解了这个现象。
可是我还是不明白这个图,
可以解释一下这个现象么?还有这个带来了什么影响呢?
谢谢各位啦

該段是要說明開扣天線的一種特殊現象,但是從沒有完美的接地開始,因為所有天線輻射導論都是在假設有完美的接地情況下的結果,但是接地要多大才算接地,理論上是無窮大,但無窮大往'往是一個不存在的東西,(莊子)一個海灣山頭對雀鳥而言就是無窮大,但是鵬鳥就要算整片海洋才算是無窮大,所以只要與工作波長而言相對地夠大,就可以稱為無窮大,那也就是完美的接地。而該圖12.31是藉此說明另一種現象,從物理角度看,不論是丟球或者是電波,碰到阻礙就會產生幾個現象,一個是穿透。一個是折射,另一個是反射,但是有些物理現象用這三個還不足以解釋,所以就提出了另一個現象稱為繞射,圖12.31右邊就是說明由左到右所產生的繞射現象,而圖右邊所示就是由上而下產生的繞射,產生這些繞射對天線是不是會有影響,當然是有,只不過是不是嚴重或者可以忽略,繞射當然會失去一些能量,也就是功率損失,這應該不嚴重,總知該圖是要告訴你開口天線的出口邊緣會有繞射現象。

原来是波绕到背面去了呀,先没注意到图上面还有虚线;看了你的解释后,现在基本明白啦,谢谢你啦!图12.31里面的箭头指的是波传播的方向么?
另外,还有个问题想请教你,看这本书上用的是GO 和GTD 的方法来分析ground edge effect(Figure 12.33),
如果我用HFSS软件来算Aperture antenna的pattern,也就是说用FEM的方法来算(要是我没记错的话,HFSS软件只是用FEM算电磁场的),那么,
FEM 和 GO(或GTD) 算出来的天线pattern会有什么差别么 (Figure 12.33)?还是结果会是一致的?谢谢你啦

箭頭指的是波傳播的方向麽?
是的!因此你會發現太靠近天線口,雖然在兩側甚至是背後,都會受干擾。
FEM 和 GO(或GTD) 算出來的天線pattern會有什麽差别麽?
基本上我不知道這些分析方法是否可以也把繞射現象也包括近來,不過倒是可以試看看分析後的輻射圖案做個比較。
另外:自己在看這些電磁理論時,如果沒有結合物理現象,只靠數學式,有時是很難理解的,因此可以試著從一些可以看到的物理向向去理解,因為電磁波是看不到的,但從日常生活經驗你也可以觀察到一些類似開口天線的繞射現象,例如觀察水管口,水噴出來的情況(水會往兩側甚至是後方跑),還有玩籃球投籃時有時也常會有洗籃框(就是籃球會繞著籃框跑幾圈後再進球)情況,這些不一定等式,但都可以從日常生活經驗,讓你來了解所學的東西。

GO GTD 首先要假定波长相比天线及地的尺寸很小很小,其二它是一种近似方法(可以说是一种前辈们总结的半推导半经验的公式)。
FEM应该更加general一些,所以结果更准一些(但计算代价更大)。个人看法,仅供参考。

你很厉害哈,对这几种方法都很了解。谢谢你!
那FEM有没有什么情况是不适合的呢?想知道HFSS这个软件的缺陷,什么情况下是不适合用这个软件的?

对于电大尺寸(天线尺寸远大于波长)的问题,HFSS是不方便的,计算量和内存占用都很大。GO和GTD就是用来算电大的。
再比如,在飞机的机壳上布置一个天线,用HFSS来算的话,也不好算。最新版的好像引入了矩量法,可以用来算这类问题。
HFSS适合于算复杂介质的电磁问题。

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