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HFSS結(jié)合UTD計(jì)算機(jī)載天線的方向圖說(shuō)明

2020-08-20 | pdf | 0.21 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  1、引言

  機(jī)載相控陣天線方向圖的預(yù)測(cè)是電磁計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)帶有挑戰(zhàn)性的課題。由于機(jī)載平臺(tái)在很多工作頻段是電大尺寸的平臺(tái),并且考慮到相控陣天線單元眾多,因此無(wú)法直接用商業(yè)軟件仿真模擬天線的受擾方向圖。而且,限于計(jì)算資源,單純采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、時(shí)域有限差分法(FDTD)等數(shù)值計(jì)算方法難以實(shí)現(xiàn)。因此,比較務(wù)實(shí)的研究線路是以一致性幾何繞射理論(UTD)為主,計(jì)算機(jī)載平臺(tái)對(duì)天線方向圖畸變的影響。本文結(jié)合實(shí)際工程,采用ANSOFT HFSS對(duì)天線單元進(jìn)行仿真,然后按照天線陣列理論,采用方向圖乘積定理計(jì)算出天線陣列的未受擾方向圖。將此未受擾方向圖的矢量場(chǎng)分布取代天線陣列,作為“源”代入U(xiǎn)TD算法,分析計(jì)算了載機(jī)對(duì)相控陣天線方向圖的影響,為機(jī)載天線位置優(yōu)化配置以及電磁兼容預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。

  2、計(jì)算模型和計(jì)算公式

  UTD的繞射系數(shù)是通過(guò)平面波在理想導(dǎo)電劈上的繞射和在理想導(dǎo)電圓柱上的繞射兩個(gè)典型問(wèn)題的解推廣得到的。在利用UTD 分析機(jī)載天線輻射方向特性時(shí),首先應(yīng)將載機(jī)進(jìn)行分解,分解成許多能利用UTD求解的典型部件的組合

  模型由平板、圓柱和圓錐組合而成。由于UTD計(jì)算的目標(biāo)要求是電大目標(biāo),因此一些細(xì)節(jié)部分做了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化??紤]到天線的安裝位置在飛機(jī)頂部,以及高頻算法的局部性原理,這樣的簡(jiǎn)化在工程實(shí)踐中是可以接受的。因此,計(jì)算飛機(jī)體對(duì)天線輻射方向圖的影響就歸結(jié)為計(jì)算下列場(chǎng)分量:1)直射場(chǎng);2)反射場(chǎng);3)曲面繞射場(chǎng);4)邊緣繞射場(chǎng);5)二次及二次以上繞射場(chǎng)。

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