【摘要】：使用電磁計算方法來研究機載天線輻射特性可以大幅度降低工程設(shè)計成本,機載天線的電磁計算一直以來是天線布局的研究重點之一。由于載機平臺的電尺寸往往比較大,天線陣列的結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜,要給出電磁仿真的精確解需要耗費非常大的計算資源,導(dǎo)致目前的計算機硬件尚難以解決如此大的計算量,所以本文從算法上給出了解決辦法。本文由項目出發(fā),做了以下方面的研究及工作。一、研究了高階矩量法(HoMoM)這種高精度的算法。這種算法基于高階基函數(shù),在矩量法(Mo M)的基礎(chǔ)上,計算飛機這種表面存在較大較平滑面片的模型時可以降低計算量。通過對模型網(wǎng)格的控制可以在一定程度上對模型的計算量進行控制。二、研究了波導(dǎo)窄邊縫隙陣列天線。波導(dǎo)窄邊縫隙陣列天線具有效率相對較高、體積相對較小、縫隙結(jié)構(gòu)非常緊密、可以使用其設(shè)計出低副瓣天線等優(yōu)點,這些年被廣泛關(guān)注,并應(yīng)用于設(shè)計機載天線上。但由于大型波導(dǎo)窄邊縫隙陣列天線本身的電尺寸比較龐大,結(jié)構(gòu)非常緊密,加之在天線工作的頻段載機平臺的電尺寸也非常大。所以非常難以計算出結(jié)果。三、本文研究了使用并行高階矩量法結(jié)合區(qū)域分解算法計算機載波導(dǎo)縫隙陣列天線。電磁計算領(lǐng)域的區(qū)域分解算法是將一個電尺寸非常大的模型分為幾個可以計算的部分,分別計算,然后通過迭代的方法來求解總場。本文給出一些算例由簡入繁的驗證了該算法的精確程度與可靠性,并將波導(dǎo)窄邊縫隙陣列天線安裝于飛機平臺上,且陣列最大輻射方向分別指向機尾、機頭等五個特定方向。最后,在滿足工程所需計算精度的基礎(chǔ)上,通過使用區(qū)域分解算法與高階矩量法相結(jié)合的方法成功計算出了這幾種情況下機載波導(dǎo)陣列的輻射特性。
[Abstract]:Using electromagnetic calculation method to study the radiation characteristics of airborne antenna can greatly reduce the cost of engineering design. The electromagnetic calculation of airborne antenna has always been one of the most important research points in antenna layout. Because of the large electric size of the platform and the complex structure of the antenna array, it takes a lot of computing resources to give the exact solution of the electromagnetic simulation, which makes it difficult for the current computer hardware to solve such a large amount of calculation. So this paper gives a solution from the algorithm. This article starts from the project, has done the following aspects research and the work. First, the high-order method of moments (mom), (HoMoM), which is a high-precision algorithm, is studied. Based on the higher-order basis function and the method of moments (Mo M), this algorithm can reduce the computational complexity when calculating the model with large and smoother patches on the aircraft surface. The calculation of the model can be controlled to a certain extent through the control of the model mesh. Second, the narrow-edge slot array antenna is studied. Waveguide narrow-edge slot array antenna has the advantages of relatively high efficiency, relatively small volume and very tight slot structure. It can be used to design low sidelobe antenna and so on. It has been paid more and more attention in recent years, and has been used in the design of airborne antenna. However, due to the large electrical size of the narrow-edge slot array antenna, the structure of the antenna is very tight, and the electric size of the platform is also very large in the frequency band of the antenna. Therefore, it is very difficult to calculate the results. Thirdly, the parallel high-order moment method combined with domain decomposition algorithm is used to study the waveguide slot array antenna carried by computer. The domain decomposition algorithm in the field of electromagnetic computation is to divide a model with a very large electric size into several parts which can be calculated separately and then solve the total field by iterative method. In this paper, some numerical examples are given to verify the accuracy and reliability of the algorithm, and the waveguide narrow-edge slot array antenna is installed on the aircraft platform, and the maximum radiation direction of the array points to five specific directions, such as the tail and the head of the aircraft respectively. Finally, the radiation characteristics of airborne waveguide array in these cases are calculated successfully by combining the domain decomposition algorithm with the high-order moment method on the basis of satisfying the calculation accuracy required by the engineering.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN822

【共引文獻】

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本文編號：2459047