如何理解Axial Ratio軸比
這個問題很多用戶問，所以解答一下。
下面我們分析一下電磁波的軸比。首先，軸比AR最普通的定義就是橢圓極化長短軸的比：
定義1：AR=abs(Emajor)/abs(Eminor)
寫成dB的形式是：AR(dB)=20*log10(abs(Emajor)/abs(Eminor))
這個雖然好理解，但實際天線工程中由于無法測量長短軸，所以對天線工程師來講，更容易理解和使用的是IEEE的定義式，因為測量AR是用的兩個電場分量，也就是CST幫助文檔中關(guān)于遠場AR的：
定義2：
而很多文獻中用的是左右圓極化的定義式：
定義3：
所以問題來了，這三個定義等效么？
答案當然是可以等效。下面給大家推一下后面這兩個式子，就是當兩個正交分量是長短軸時，看看是不是第一個普通AR長短軸的定義式。
首先看IEEE的計算式：
由 E1=|E1|e^jα, E2=|E2|e^[j(α+90)]
得：E1^2+E2^2 = |E1| ^2*e^ jα+|E2|^2*e^[j(α+90)*2]
則有：|E1^2+E2^2|= (|E1| ^2-|E2|^2) e^jα
所以：AR= Sqrt[(|E1|^2+|E2| ^2+|E1| ^2-|E2| ^2)/(|E1| ^2+|E2| ^2-|E1| ^2+|E2| ^2)] = |E1|/|E2|
再看左右極化的AR計算式：
根據(jù)幫助:
E1-iE2 = |E1|cosα+i|E1|sinα-i|E2|cos(α+90)+|E2|sin(α+90) = |E1|cosα+i|E1|sinα-i|E2|cosα+|E2|sinα
所以： |EL|=1/sqrt(2)*sqrt[(|E1|+|E2|)^2+(|E1|+|E2|)^2]= |E1|+|E2|
同理：|ER|=1/sqrt(2)*sqrt[(|E1|-|E2|)^2+(|E1|-|E2|)^2] = |E1|-|E2|
所以： AR=|ER|+|EL|/(|ER|-|EL|)=|E1|/|E2|
看完不會腦瓜子嗡嗡的吧~ 。其實就是想說這些定義都一樣，都是對的，放心用吧。要想推導就需要注意E是矢量，有相位要考慮，很容易推。
下面我們看看遠場中的AR結(jié)果。在遠場結(jié)果中選中Axial Ratio便是軸比AR了。
這時你會發(fā)現(xiàn)，無論選線極化還是圓極化，或者不同類型的遠場，比如方向圖或增益圖，極化都一樣，而且都是最大值40dB, 比如下圖：
這就是AR結(jié)果的特性，40dB的地方是線性極化的意思，由于不能用無窮大表示線極化，所以限制在40dB。其實可以在屬性中改掉40dB，但是一般沒必要。其中藍色的區(qū)域就比較有意思了，越藍越接近圓極化0dB。當然這個圖只有某個角度有可能有點圓極化（那個洞洞里可能有乾坤）。
那為什么AR不受極化或類型的影響呢？原因很簡單，由定義式可知，AR是遠場最基礎(chǔ)的兩個正交電場分量E1和E2算出來的。
再看幾個AR圖：
這個可能的圓極化的角度（藍色）就較多了，離散的一些角度（紅色）是線極化。
這個大概能看出是個主瓣向上的線極化天線。
這個在Z方向大部分角度都是藍色，所以Z方向附近都差不多是圓極化。
小結(jié)：
1. AR 定義式很多，都是對的。
2. AR的dB值要用20倍的log，這個一定要小心。
3. CST中的AR限制0~40dB，或者反過來算0~-40dB,就是那個inverted IEEE Axial Ratio.
