舰载宽带单极套筒天线的FDTD建模及设计方法研究

为了实现舰载天线的可视化分析与设计,采用时域有限差分法(FDTD)建立了细同轴天线的电磁模型,并基于此模型设计了100~400MHz舰载单极套筒天线。通过仿真计算研究了天线几何参数对天线电性能的影响,仿真结果表明该天线具有宽频带特性,但驻波比在高频段不够理想,因此进一步对天线顶端进行了阻抗加载。研究表明,在天线增益不高的前提下该加载方法有效地将驻波比控制在2.5以下。文中所采用的天线建模、设计、仿真以及电抗加载方法,对舰载天线的优化设计与电磁兼容分析均有一定的参考意义。     

微带阵列天线的设计与FDTD分析

论文设计出工作频率在1．79GHz的矩形微带天线,利用FDTD进行建模和仿真,分析了该微带天线的频率特性和远场辐射方向图。以这个微带天线为单元,设计出了两种采用不同馈电方法的直线阵列天线,分别计算了它们的远场辐射方向图,讨论了阵列天线单元间互耦的影响,并得出了结论。     

舰载雷达多天线辐射特性和EMC特性分析

舰载雷达系统作为一个复杂的电子系统,需要与其他设备和系统进行协同工作,分析舰载雷达系统的辐射特性和EMC特性可以评估其在电磁环境中的性能和可靠性,确保其正常工作和与其他设备的协同工作。舰载雷达多天线辐射特性和EMC特性分析是对舰载雷达系统进行结构、电磁优化的重要环节,旨在分析雷达系统的辐射特性、辐射功率和兼容性等参数,以评估其对周围环境和其他设备的影响,提高舰载雷达的探测精度。本文结合矢量矩阵分析、天线耦合算法等,研究舰载雷达的辐射和EMC特性,并进行了雷达系统的仿真。     

舰船天线辐射仿真计算研究

预设计是实现舰船总体电磁兼容性先进的设计方法,而天线辐射效能的仿真计算是预设计手段之一。针对舰船天线布置及设计需求,提出一种天线的建模方法,并根据该方法进行天线辐射效能的仿真计算。首先运用FEKO软件对舰船的一种组合天线进行三维空间参数建模和电激励参数建模,然后根据舰船不同的工作状态进行仿真计算,预测该工作状态下天线的辐射效能,最后对仿真计算结果进行对比分析。为舰船天线设计提供定性的建议和定量的数据,为舰船天线优化布置提供了参考依据。     

一种双锥套筒偶极子天线

宽带和小型化是天线设计者的追求,论文提出采用一种双锥套筒天线来实现天线的宽频带和小型化.作者设计并制作了一种工作在115MHz～430MHz频段的偶极子天线模型,优化了天线的主要电性能参数,并对其雷达散射截面进行了对比分析.实测数据与仿真结果吻合良好,其性能参数可满足舰船通信应用要求,相对于圆柱形天线具有更低的雷达散射截面,隐身性能更好.     

基于FEKO的舰载多天线耦合计算分析

针对电大复杂舰船环境下多天线间耦合计算的实际问题,采用FEKO软件在船体平台上对舰载天线进行建模与仿真,分别应用MOM、MLFMM等混合算法计算天线S参数;并通过共轭匹配阻抗的方法来预测最坏情况下的天线间耦合情况.     

基于阵元扩展法的阵列天线方向图研究

提出一种分析阵列天线辐射方向图的阵列扩展方法。该方法在计算阵列天线辐射方向图时,只计入较邻近单元的互耦效应,忽略较远单元之间的互耦,从而简化了计算方法、加快了计算速度。以Vivaldi阵列天线为例,应用阵元扩展方法对其辐射方向图进行仿真计算,仿真结果和测试结果吻合,主瓣完全一致,副瓣基本一致。该阵元扩展方法可以应用在阵列天线辐射预测与仿真工作中。     

舰载雷达平台在风浪中的运动姿态对雷达天线扫描位置的影响研究

针对舰载雷达平台在风浪中的运动，从海浪的功率谱研究入手，分别建立舰船受风浪作用而产生的横摇、纵摇和升沉的数学模型。在此基础上，给出了雷达天线各扫描时刻所产生的位置指向误差，并进行了仿真模拟。实验结果表明，该方法不仅有助于舰载雷达系统的性能分析，而且也有助于雷达对抗战场环境的内场注入式仿真研究。     

舰载雷达平台在风浪中的运动姿态对雷达天线扫描位置的影响研究

针对舰载雷达平台在风浪中的运动,从海浪的功率谱研究入手,分别建立舰船受风浪作用而产生的横摇、纵摇和升沉的数学模型.在此基础上,给出了雷达天线各扫描时刻所产生的位置指向误差,并进行了仿真模拟.实验结果表明,该方法不仅有助于舰载雷达系统的性能分析,而且也有助于雷达对抗战场环境的内场注入式仿真研究.     

潜艇围壳短波天线辐射特性仿真

围壳区域的辐射电磁环境是总体设计的重要性能指标,仿真预测是获取电磁安全性数据、预报天线布局方案可行性以及指导优化设计的必要手段。本文建立Suboff潜艇几何模型,并对艇体不同下潜状态时的辐射方向图、辐射近场分布、表面感应电流分布进行了仿真计算,可为潜艇电磁兼容性设计提供支撑。     

基于矩量法的线天线电磁散射和电磁辐射分析

针对线电流模型分析半径/波长较大的线天线的缺点,首先利用解析法描述线天线的结构,将线天线模拟为细带模型,线面连接问题转化为面面连接问题,选取RWG函数对天线模型进行剖分,采用矩量法分析不同半径下偶极子天线的电流分布,辐射场,方向图,对散射模式和辐射模式的情况进行了比较。随后计算了有限平板上10m单极子天线的天线特性。计算结果表明,当半径/波长较小时,电流基本沿天线轴向流动,线电流模型适用于分析线天线的问题,半径/波长较大时,横向电流不可忽略,线电流模型不适用于分析线天线的问题。     

甚低频十三塔天线的特点与分析

介绍甚低频通信的主要特点和十三塔天线的基本结构,并对国外几个具体十三塔天线的建设形式和主要电气参数进行了概述。重点比较了十三塔天线与其他形式甚低频天线的电气性能,并分析天线结构对其性能的影响。对比表明,十三塔天线在辐射效率、静态电容、有效高度、辐射电阻等方面具有明显优点。     

雷达辐射近场和天线间耦合度计算方法分析与改进研究

舰船等复杂武器平台由于上层结构的复杂性,其雷达电子战系统天线的辐射近场分布预测和天线间耦合度计算一直是学术界和工程界研究的热点和难点.本文针对复杂平台上典型雷达天线辐射近场的各种主流计算方法进行求解效率、预测精度、工程适用性等方面的综合比较与分析,对复杂环境下雷达天线间耦合度计算方法提出了改进思路,为解决武器平台上雷达电子战系统间耦合能量的计算难题及其电磁兼容设计提供途径.     

舰船短波通信天线优化布置数学模型

通过对舰船短波通信天线布置时要考虑的技术参数进行分析,采用线性加权和法建立了相应的目标函数模型,解决了多参数的天线优化布置问题。结合舰船短波通信天线布置的特点和国军标建立了约束条件模型。     

舰船短波电磁环境仿真建模的工程应用研究

舰船短波电磁环境仿真建模是面向舰船短波大功率天线优化布局、电磁环境精确计算与数字表征、电磁环境计算机模拟的关键技术,要保证舰船电磁环境分布的仿真结果贴近工程实际,必须对舰船电磁环境仿真模型进行精确构建和算法适应性处理。本文针对舰船短波电磁环境分布特征,分析了影响舰船电磁环境仿真准确性的主要因素,结合计算机图形学、计算电磁学和电磁波理论对舰船电磁环境仿真建模的工程应用技术开展了研究,提出了适用于电大尺寸复杂平台电磁环境仿真的优化建模方法。结果表明,该建模方法能满足工程应用需求,与试验数据对比的平均误差小于3dB。     

气垫平台天线间隔离度分析研究

气垫平台上装备了大量的电子、电气设备和大功率发射天线,同时,气垫平台的船体与一般舰船相比,在垫态航行时艇体与海水绝缘,电磁兼容十分特殊。天线之间的耦合是无线电系统间电磁干扰的主要传输途径,天线隔离度是分析天线间电磁干扰影响的关键指标,开展天线间隔离度分析对电磁干扰研究十分重要。针对气垫平台船体的特殊性和电磁兼容性特点,基于电磁仿真基本原理,建立了气垫平台电磁模型,采用电磁仿真方法分析计算了天线间隔离度,并分析了气垫平台与海平面连接和不连接时隔离度影响。通过实测进行了验证,为开展总体电磁兼容工程研制提供了技术支撑。     

船载海事卫星通信印刷四臂螺旋天线设计

为了解决四臂螺旋天线馈电结构复杂和网络损耗较大的问题,提出一种集成新型馈电网络结构的印刷四臂螺旋天线。通过大量的计算机电磁仿真分析发现天线的性能主要由螺旋臂的长度、螺旋的直径和螺旋节距的升角决定。基于此,制作了一款应用于船载海事卫星通信的印刷四臂螺旋天线并进行了测试。测试结果表明天线在系统要求的工作频带内驻波比小于1．4,增益高于2dB,半功率波瓣宽度达到140°,上半空间主要区域轴比小于3dB。测试结果与仿真结果具有较好的一致性。天线实际应用效果良好。