¿Puedo visualizar en 3D cómo se forman las ondas electromagnéticas alrededor de las antenas?

Realmente estás haciendo cuatro preguntas.

  1. ¿Cuál es la naturaleza del campo electromagnético cerca de mi antena? Esto se llama análisis de campo cercano y es un problema complejo masivo que normalmente se resuelve en estos días utilizando una herramienta especializada de simulación de elementos finitos en 3D. Los resultados suelen ser imágenes en 3D y puede encontrar muchas en Internet. Además, debe incluir la antena y cualquier objeto o superficie que esté dentro del llamado campo cercano.
  2. ¿Cuál es el patrón de antena de campo lejano en el espacio libre? Una vez que obtiene algunas decenas de longitudes de onda de la antena, puede usar un análisis de campo lejano simple con el patrón de antena 3D utilizado para modelar la diferencia en la ganancia de antena en diferentes direcciones. Esto está bien hasta que su señal llegue a algo.
  3. ¿Cuál es la interacción entre la antena y el entorno (paredes, pisos, techo, objetos y personas)? Este es un problema de trayectos múltiples y debe tener en cuenta la reflexión, la refracción, la absorción y la transparencia de los objetos y las superficies. En la actualidad, esto normalmente se estudia utilizando una herramienta de trazado de rayos.
  4. ¿Cómo funciona MIMO en el entorno de múltiples rutas? Después de haber completado todo lo anterior para un par de antenas en el transmisor y el receptor, debe regresar y considerar todos los otros pares de antenas posibles cuando el sistema usa múltiples antenas combinadas usando MIMO. Ahora necesitará un modelo de banda base del sistema para incluir las etapas de precodificación y procesamiento de MIMO junto con el proceso de selección de modo MIMO específico del sistema y la implementación. Este paso se complica aún más por las necesidades paralelas de otros usuarios.

¡Al final, probablemente no necesites hacer nada de esto! Solo imagine que la antena es reemplazada por una luz y piense qué partes de la habitación estarían bien iluminadas. Y luego piense en cómo cambiaría si las paredes fueran blancas y nuevamente si las paredes fueran vidrio brumoso. Y luego considere si los bordes alrededor de las esquinas y los objetos se refractan un poco más llenando las sombras.

La antena que está mirando probablemente sea omnidireccional. Entonces, si es vertical, deslice una rosquilla o un bagel sobre él, y en 3 D así es como se ve el patrón. Y las olas salen como ondas cuando arrojas una piedra en el agua, excepto en 3 dimensiones. Las ondas se ven así, variando las intensidades en el campo electromagnético.

La velocidad a la que las ondas suben y bajan, de pico a valle y viceversa, es la frecuencia de funcionamiento del dispositivo.

Imagine una explosión, y las ondas se disparan en 3 dimensiones en la forma de su panecillo. Si gira la antena 90 grados, de modo que esté paralela al suelo, sus ondas apuntarán al cielo y al suelo, por lo que serán menos eficientes.

Una antena direccional tiene un gran reflector detrás, que hace rebotar las ondas hacia el frente. Aquí hay un ejemplo

En lugar de tener forma de bagel, el patrón parece uno de esos globos largos apretados en un extremo. El patrón se ve así.

Ayuda alguna?

El estándar es Ansys HFSS. Esto no es lo que quieres. En realidad, lo es (si tienes un extra de $ 100k quemando un agujero en tu bolsillo).

Lo que sí quieres es: 4nec2. El motor subyacente es NEC2 lanzado por Lawrence Livermore Labs (la bomba nuclear, la fusión por confinamiento inercial, los tipos de láser NOVA) a principios de los años 80. Esto es algo pesado.

More Interesting

Desde la perspectiva de la mutación genética, la selección natural y la evolución de la vida, ¿por qué la visión humana se limita a lo que llamamos espectro visual? ¿Por qué nuestra visión no se extiende hacia los rayos UV o IR o cualquier otra área del espectro EM?

¿Por qué las líneas de campo magnético de una carga en movimiento forman bucles cerrados?

¿Cuáles son las causas del magnetismo terrestre?

¿Cómo afecta la temperatura a un imán?

¿Funcionará la ley de Faraday si el circuito alrededor del campo magnético cambiante no está cerrado?

Estoy trabajando en una 'teoría de todo', pero para mi trabajo supongo que hay algo fundamental que lo compone todo. ¿Vale la pena mi tiempo?

¿Cómo pueden las olas continuar viajando por separado después de interferir entre sí?

¿Son todas las fuerzas iguales para los objetos participantes? La fuerza de gravedad en una bola es igual a la de la Tierra, pero ¿es la fuerza EM también igual para, por ejemplo, un electrón y un quark up?

Todos conocen las líneas de campo magnético. ¿Por qué se forman si un imán atrae desde todas las direcciones?

¿Qué es el medio de una ola?

¿Cómo podría hacer un campo eléctrico que tenga Hz cambiante? Se necesita "experto" en electrónica. No importa la forma de onda.

¿Es posible crear un haz magnético direccional?

¿Se podría usar un escudo electromagnético para detener un tsunami?

¿Hay olas de tiempo?

¿Podría la inducción electromagnética del sol estar impulsando la rotación del núcleo interno de la Tierra?