機(jī)載超短波寬帶天線的設(shè)計(jì)與仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-04-14 09:33
飛機(jī)的金屬機(jī)體對(duì)于機(jī)載天線來說有兩個(gè)作用,一是相當(dāng)于一個(gè)有限大的參考平面,二是機(jī)體還可以作為輻射體參與機(jī)載天線的輻射。分析機(jī)載天線的輻射特性,不僅要考慮到電磁波對(duì)有限大參考平面的繞射作用,還要考慮金屬機(jī)身本身所阻擋和反射天線的電磁輻射。因此飛機(jī)機(jī)體對(duì)于天線輻射特性的影響是十分復(fù)雜的。而現(xiàn)實(shí)飛機(jī)上往往有很多副天線,且安裝位置各異,情況更加復(fù)雜。為了明確金屬散射體對(duì)于機(jī)載天線的影響,確保天線有正常的工作性能,對(duì)機(jī)載天線進(jìn)行機(jī)體一體化整體仿真是一種切實(shí)有效的辦法。本文主要完成的工作有:1.本文在梯形平面單極子天線的基礎(chǔ)上提出了一種微帶線饋電的皮亞諾頂加載和加載電阻相結(jié)合的新型機(jī)載寬帶超短波天線,其中皮亞諾分形頂加載的方法有效減小了天線的尺寸,使寬帶天線的高度有將近8.5%的縮小,更加符合飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)要求。在經(jīng)過平面天線梯形化、頂加載和加載電阻之后,有效的擴(kuò)展了天線的帶寬,使機(jī)載天線工作頻段內(nèi)的電壓駐波比整體小于2.4,最終設(shè)計(jì)出符合航空要求的4倍頻寬帶機(jī)載天線。2.完成了飛機(jī)垂直尾翼和天線的一體化仿真實(shí)驗(yàn),研究了飛機(jī)尾翼對(duì)天線的影響。3.完成了飛機(jī)和天線的一體化建模仿真實(shí)驗(yàn),研究了金屬機(jī)...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一階皮亞諾天線頂模型
圖 3.4 圓柱形單極子天線 圖 3.5 橢圓柱單極子天線圖 3.4 就是最簡(jiǎn)單圓柱型單極子,這種簡(jiǎn)單的基本振子具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低的成本和全向的方向圖,備受人們青睞,是人們關(guān)注單極子天線的開始。面寬帶單極子天線其實(shí)就是由柱型振子逐漸扁平化而得到的結(jié)果。天線從圓型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓柱型,又漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫嫣炀。天線平面化的過程就是天表面分布電流均勻化的過程[35]。發(fā)展到這里,最一般的矩形平面單極子已經(jīng)現(xiàn)出了出色的寬帶性能,帶寬最高可達(dá) 10GHz。經(jīng)過許多的實(shí)驗(yàn)證實(shí),矩形面天線通過雙饋的方式可以大幅度限制天線中電流的水平分布,很大程度上善了天線中電流的垂直分布狀況[36]。這就是矩形平面單極子具有非常大阻抗寬的原因,極大的改善了柱形單極子天線的阻抗帶寬和極化特性。
圖 3.4 圓柱形單極子天線 圖 3.5 橢圓柱單極子天線圖 3.4 就是最簡(jiǎn)單圓柱型單極子,這種簡(jiǎn)單的基本振子具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低的成本和全向的方向圖,備受人們青睞,是人們關(guān)注單極子天線的開始。面寬帶單極子天線其實(shí)就是由柱型振子逐漸扁平化而得到的結(jié)果。天線從圓型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓柱型,又漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫嫣炀。天線平面化的過程就是天表面分布電流均勻化的過程[35]。發(fā)展到這里,最一般的矩形平面單極子已經(jīng)現(xiàn)出了出色的寬帶性能,帶寬最高可達(dá) 10GHz。經(jīng)過許多的實(shí)驗(yàn)證實(shí),矩形面天線通過雙饋的方式可以大幅度限制天線中電流的水平分布,很大程度上善了天線中電流的垂直分布狀況[36]。這就是矩形平面單極子具有非常大阻抗寬的原因,極大的改善了柱形單極子天線的阻抗帶寬和極化特性。
本文編號(hào):3137098
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一階皮亞諾天線頂模型
圖 3.4 圓柱形單極子天線 圖 3.5 橢圓柱單極子天線圖 3.4 就是最簡(jiǎn)單圓柱型單極子,這種簡(jiǎn)單的基本振子具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低的成本和全向的方向圖,備受人們青睞,是人們關(guān)注單極子天線的開始。面寬帶單極子天線其實(shí)就是由柱型振子逐漸扁平化而得到的結(jié)果。天線從圓型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓柱型,又漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫嫣炀。天線平面化的過程就是天表面分布電流均勻化的過程[35]。發(fā)展到這里,最一般的矩形平面單極子已經(jīng)現(xiàn)出了出色的寬帶性能,帶寬最高可達(dá) 10GHz。經(jīng)過許多的實(shí)驗(yàn)證實(shí),矩形面天線通過雙饋的方式可以大幅度限制天線中電流的水平分布,很大程度上善了天線中電流的垂直分布狀況[36]。這就是矩形平面單極子具有非常大阻抗寬的原因,極大的改善了柱形單極子天線的阻抗帶寬和極化特性。
圖 3.4 圓柱形單極子天線 圖 3.5 橢圓柱單極子天線圖 3.4 就是最簡(jiǎn)單圓柱型單極子,這種簡(jiǎn)單的基本振子具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低的成本和全向的方向圖,備受人們青睞,是人們關(guān)注單極子天線的開始。面寬帶單極子天線其實(shí)就是由柱型振子逐漸扁平化而得到的結(jié)果。天線從圓型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓柱型,又漸漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫嫣炀。天線平面化的過程就是天表面分布電流均勻化的過程[35]。發(fā)展到這里,最一般的矩形平面單極子已經(jīng)現(xiàn)出了出色的寬帶性能,帶寬最高可達(dá) 10GHz。經(jīng)過許多的實(shí)驗(yàn)證實(shí),矩形面天線通過雙饋的方式可以大幅度限制天線中電流的水平分布,很大程度上善了天線中電流的垂直分布狀況[36]。這就是矩形平面單極子具有非常大阻抗寬的原因,極大的改善了柱形單極子天線的阻抗帶寬和極化特性。
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