En este ejemplo se consideran los diagramas de ganancia de antena en zona lejana de una antena monopolo de 0,125 m situada encima de una caja metálica.
En este ejemplo se consideran los diagramas de ganancia de antena en la zona lejana de una antena monopolo de 0,125 m situada encima de una caja metálica. Los resultados de XGtd se comparan con los cálculos en el dominio del tiempo y la diferencia finita (FDTD). La figura 1 muestra la representación XGtd de la geometría del problema.
La tabla 1 resume las dimensiones de la caja y la ubicación del transmisor utilizadas en las simulaciones XGtd y FDTD. Las dimensiones de la caja difieren porque el método FDTD utiliza cuadrículas desplazadas para calcular los campos eléctrico y magnético. El desplazamiento aumenta el tamaño del objeto modelado. Para tenerlo en cuenta, las dimensiones de la caja metálica en XGtd se incrementaron en la mitad del tamaño de la celda FDTD. El desplazamiento también afecta a la ubicación del transmisor en la cara superior de la caja metálica. Para el cálculo FDTD, la separación entre celdas fue de 25 mm (20 celdas por longitud de onda a 600 MHz). Las propiedades del material de la caja se ajustaron a un conductor eléctrico perfecto en ambas simulaciones, y se utilizó una sinusoide de 600 MHz como señal de transmisión.
Cuadro 1: Dimensiones de la caja metálica
Patrones de ganancia de antena de zona lejana
Tanto el XGtd como el FDTD son capaces de calcular diagramas de ganancia de antena de zona lejana para círculos de ángulo polar (theta) o azimutal (phi) constante, donde los ángulos theta y phi se definen mediante el sistema de coordenadas esféricas convencional que se muestra en la figura 2.
Los resultados de la zona lejana FDTD se generaron utilizando un espaciado de celdas de 25 mm y 1500 pasos de tiempo totales. Los resultados XGtd se calcularon utilizando el modelo Full 3D con 1 reflexión y 2 difracciones. La tabla 2 compara los tiempos de ejecución de cada método en un procesador Intel Xeon de 2,6 GHz.
Tabla 2: Comparación del tiempo de ejecución de XGtd y FDTD
Las figuras 3, 4 y 5 comparan los patrones de la zona lejana para ángulos acimutales constantes phi = 0° y phi = 90° y ángulo polar constante theta = 90° .
Los resultados XGtd muestran en general una buena concordancia con la solución FDTD. En la región de la línea de visión para los planos de corte phi (Figura 3 y Figura 4), los resultados de los métodos coinciden. El resultado XGtd se desvía ligeramente de la solución FDTD en la figura 3 cerca de theta = 135° , pero en general, la magnitud de la ganancia y las ubicaciones de los picos y los nulos coinciden. El patrón de la zona lejana para el plano de corte phi = 90° muestra una concordancia particularmente buena entre cada método en la región de sombra. Para el plano de corte theta = 90°, tanto los resultados XGtd como FDTD dan un patrón omnidireccional.
