Descripción basada en simulación del vector de Poynting de las regiones de campo para estructuras radiantes simples
Autores: Baumgartner, Paul; Masiero, Anna; Riener, Christian; Bauernfeind, Thomas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Descripción basada en simulación del vector de Poynting de las regiones de campo para estructuras radiantes simples
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estimación
Propiedades de acoplamiento
Estructura radiante
Comportamiento del campo
Campo cercano
Campo lejano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 83
Citaciones: Sin citaciones
Estimar las propiedades de acoplamiento entre una estructura radiante y otros elementos conductores, es esencial conocer el comportamiento del campo de la fuente radiante. Una clasificación bien conocida del comportamiento del campo son las regiones del campo alrededor de las antenas, a saber, el campo lejano, el campo cercano radiante y el campo cercano reactivo. Los diferentes tipos de campos cercanos se distinguen por las partes reactivas y radiantes del campo electromagnético, mientras que en la región del campo lejano el campo se comporta como una onda plana en la dirección de propagación. Una forma de describir estas características del campo es utilizar el vector de Poynting complejo, que define el flujo de potencia electromagnética. Este trabajo presenta un enfoque basado en el vector de Poynting para clasificar y visualizar el comportamiento del campo alrededor de radiadores simples utilizando simulaciones numéricas. En primer lugar, el enfoque se aplica a estructuras de antenas simples como dipolos y antenas de bucle. Más tarde, las regiones de campo introducidas se utilizan para predecir el comportamiento de acoplamiento de aplicaciones prácticas, el acoplamiento entre elementos individuales de un conjunto de antenas lineales y el comportamiento de acoplamiento de una antena de bucle eléctricamente grande. Se pudo demostrar que el enfoque introducido, al definir una descripción de superficie de la frontera entre las regiones del campo cercano, permite predecir el comportamiento de acoplamiento entre estructuras radiantes. El estimador de error introducido para el campo lejano también proporciona conocimiento sobre la calidad del campo lejano en diferentes direcciones angulares y distancias. Todas las simulaciones se han ejecutado aplicando un método de circuito equivalente de elementos parciales unidimensional.
Descripción
Estimar las propiedades de acoplamiento entre una estructura radiante y otros elementos conductores, es esencial conocer el comportamiento del campo de la fuente radiante. Una clasificación bien conocida del comportamiento del campo son las regiones del campo alrededor de las antenas, a saber, el campo lejano, el campo cercano radiante y el campo cercano reactivo. Los diferentes tipos de campos cercanos se distinguen por las partes reactivas y radiantes del campo electromagnético, mientras que en la región del campo lejano el campo se comporta como una onda plana en la dirección de propagación. Una forma de describir estas características del campo es utilizar el vector de Poynting complejo, que define el flujo de potencia electromagnética. Este trabajo presenta un enfoque basado en el vector de Poynting para clasificar y visualizar el comportamiento del campo alrededor de radiadores simples utilizando simulaciones numéricas. En primer lugar, el enfoque se aplica a estructuras de antenas simples como dipolos y antenas de bucle. Más tarde, las regiones de campo introducidas se utilizan para predecir el comportamiento de acoplamiento de aplicaciones prácticas, el acoplamiento entre elementos individuales de un conjunto de antenas lineales y el comportamiento de acoplamiento de una antena de bucle eléctricamente grande. Se pudo demostrar que el enfoque introducido, al definir una descripción de superficie de la frontera entre las regiones del campo cercano, permite predecir el comportamiento de acoplamiento entre estructuras radiantes. El estimador de error introducido para el campo lejano también proporciona conocimiento sobre la calidad del campo lejano en diferentes direcciones angulares y distancias. Todas las simulaciones se han ejecutado aplicando un método de circuito equivalente de elementos parciales unidimensional.