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如何使用一个轴对称制作锥型喇叭天线模型
丁冬芹
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我们在之前的博客中已经介绍了怎么利用对称、反对称，以及周期性边界条件来节省电磁模型的建模时间。今天，我们将为您展示一个利用轴对称建立的模型 — 锥型喇叭天线模型。利用二维轴对称节省建模时间尽管我们能够建立并求解三维的锥型喇叭天线模型，但是这类模型需要调用大量的计算资源来进行求解。利用结构的对称性，我们可以非常快速地求解电磁场问题。因为我们处理的几何是一个圆锥，模型在结构上关于轴对称，所以可以采用二维轴对称来简化建模。尽管结构上轴对称，但是电磁场在绕轴的方位角上会有一些不同，所以电磁场具有方位角变量。RF模块和波动光学模块可以用来对于具有不同方位角模式数的轴对称结构进行建模。我们可以利用上述功能；通过创建一个二维轴对称模型，求解多个不同的方位角模式数，从而可以创建一个相比完整三维模型的计算速度要快，但内存占用要少的模型。喇叭天线的一般注意事项喇叭天线可以根据整体造型以及内部构造分为各种样式。这些属性决定了天线的波束轮廓，带宽以及交叉极化。交叉极化是指电磁场的极化方向与期望的方向相反。例如，我们想要电磁场在垂直方向极化，结果却在水平方向极化。天线的漏斗状部分与波导相连，将电磁波传递给天线。喇叭的形状将决定其适用于什么应用。例如，扇形喇叭（下图b 和c）的典型应用是全搜索雷达天线。
在我们例子中的天线形状为锥型（如上图d），天线内部的表面具有波纹；波纹状锥型喇叭天线通过波导馈给。波导传递TE 模式的电磁波通过波纹漏斗，结果产生TM 模式的电磁波。由于在整个圆锥中都有波纹表面，所以不同的模式被混合在一起，相比于最初的激励TE模式，孔隙处交叉极化更低。
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