FDTD Simulación de Antena Patch

Si tienes curiosidad sobre cómo la parche antena de vídeo fue creado en la página anterior, yo te mostraré. Los campos se determinaron mediante un método de onda completa solución de electromagnetismo conocida como el FDTD (dominio finito Diferencia de tiempo) Método. Este método básicamente resuelve Las ecuaciones de Maxwell por approxmating las ecuaciones diferenciales como ecuaciones de diferencia sobre una rejilla discreta. Es un método muy popular y tiene una amplia aplicación. Tampoco es demasiado difícil de aplicar (en comparación con otros métodos). En esta página, voy a dan el código fuente que utiliza para desarrollar la simulación y el vídeo en la página anterior. Voy a asumir en este momento usted está familiarizado con la forma en FDTD obras, en su mayor parte. Si no es así ver el FDTD página del tutorial. El código lo fundamental, la tesis del MIT en un parche de modelado por un tipo llamado David M. Sheen, publicado en las transacciones de IEEE en la teoría de la microonda y Técnicas en 1990. Para obtener información completa, este proyecto era entonces asignado como la asignación de un maestro de nivel las tareas en la Washington State University, en una Ingeniería Eléctrica curso de Métodos Numéricos en Electromagnetismo (impartido por John Schneider). La rejilla FDTD es de 60 células por 100 células por 16 células (x, y, z, respectivamente). La distancia entre los puntos de muestreo en la dirección x (deltaX) es 0.389 mm, deltaY = 0,4 mm, y deltaZ = 0,265 mm. La la red no es uniforme, simplemente porque permite una representación exacta de las dimensiones parche deseado con un número entero de células. El paso de tiempo es de 15 pS, suficientemente pequeño para satisfacer las Courant estabilidad condición. La antena de parche se puede modelar simplemente en FDTD - ya que los campos eléctricos tangenciales en una perfecta son cero, sólo tiene que designar la ubicación del parche, y tener la tangencial de E-campo llevado a cero donde desea que el parche, plano de apoyo y línea de transmisión microstrip para residir. FDTD requiere absorción de condiciones de frontera (ABC) para terminar la red sin necesidad de reflexión. Para el plano de tierra en z = 0, no ABC es necesaria ya que todo poder debe ser reflejada en el plano del suelo. Para el otros cinco paredes que conforman la red de cómputo, el ABC se utiliza una simple ecuación de primer orden de la onda conocida como la primera aproximación de Mur ABC. Es fácil de implementar el uso de componentes de campo en un solo paso o en el interior la pared de la malla (tanto en el paso de tiempo actual y el paso de tiempo anterior). La fuente se agrega a la x = 0 de la pared, justo debajo de la línea de transmisión microstrip. El campo se añade a cada Ez lugar que está bajo la microstrip (3 nodos de alto y 6 o más nodos de ancho). El ABC de la pared es inicialmente fuera - está encendido una vez que el impulso transitorio se agrega y se puso en marcha en su totalidad. Entonces se ejecuta el código para 3000 más o menos pasos de tiempo, y los campos necesarios se guardan en archivos. Se leen en con una secuencia de comandos de Matlab que simplemente parcelas de los campos bajo el parche en cada paso de tiempo y hace una película fuera de él. El código FDTD está escrito en C o C + + para la velocidad (el cálculo completo dura menos de un minuto). Los dos archivos son los siguientes, para su uso. Tenga en cuenta que si usted es un estudiante, no utilice estos archivos y convertirlos en su cuenta. Su profesor probablemente sabe de dónde proviene o que no lo escribió. Esto pretende ser una referencia para la comprensión cómo el código numérico electromagnetismo se desarrolla. FDTD C++ Código fuente FDTD Matlab Movie Script El código está muy bien escrito, pero de ninguna manera óptima. Si usted encuentra un error, hágamelo saber. Su bastante sólido aunque el código.