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《車載天線系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、車載天線系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題(摘要：本文采用矩量法和微波網(wǎng)絡(luò)理論相結(jié)臺(tái)的方法分析了車載多天線系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題該方法先將天線系統(tǒng)等效為微波網(wǎng)絡(luò)，然后采用矩量法求解該等效網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣Y，利用該導(dǎo)納矩陣就可求得天線問(wèn)的耦臺(tái)度文中也對(duì)發(fā)射功率較大的天線的近場(chǎng)分布進(jìn)行了分析．關(guān)鍵詞：電磁兼容；矩量法；網(wǎng)絡(luò)；耦臺(tái)度；近場(chǎng)隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的電子設(shè)備被集成在一個(gè)系統(tǒng)中，同時(shí)，一個(gè)電子系統(tǒng)可能需要幾副甚至十幾副工作在不同波段的天線來(lái)接收或發(fā)射電子信號(hào)，倒如一架飛機(jī)或一艘軍艦上會(huì)裝載各種
2、各樣的完成不同功能的電子設(shè)備丑其天線同一系統(tǒng)中不同天線的近場(chǎng)耦合很饅，嚴(yán)重干擾了各收發(fā)電臺(tái)的正常工作，周此怎樣預(yù)估及避免這種干擾，對(duì)于通信設(shè)備的正常工作關(guān)重要另外當(dāng)天線發(fā)射功率很大時(shí)，其周圍的電子設(shè)備也會(huì)受到很強(qiáng)的干擾而無(wú)法正常工作．因此天線近場(chǎng)的預(yù)估也是電磁兼容的一十重要問(wèn)題．對(duì)于天線特別是線天線的分析計(jì)算主要以矩量法(MOM)為主，文獻(xiàn)[】，2]對(duì)矩量法做了十分詳盡的論述．對(duì)于耦臺(tái)度的求解文獻(xiàn)[3采用近似公式法，得到較好結(jié)果，但只適合于半渡振子之間的耦臺(tái)；另外還從矩量法求解天線時(shí)生成的導(dǎo)納矩
3、陣中取出兩天線饋電段的自導(dǎo)納和互導(dǎo)納來(lái)計(jì)算天線問(wèn)的耦臺(tái)度，而兩天線間的耦合不僅與導(dǎo)納矩陣有關(guān)，還受天線的饋電方式以及匹配網(wǎng)絡(luò)的影響因此這些方；擊都存在一定的局限性．本文在前人工作的基礎(chǔ)上采用矩量法和微渡網(wǎng)絡(luò)理論相結(jié)合的方法，對(duì)一復(fù)雜車體上的多個(gè)天線問(wèn)的耦合度進(jìn)行了_十算，并得到大功率發(fā)射天線的近場(chǎng)分布，為多天線系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題的分析做了十分有意義的嘗試2理論分析及矩量法建模對(duì)于安裝在車輛、飛機(jī)等上的線天線多涉及線面連接問(wèn)題．常用的處理方法是將車體或飛機(jī)體用封閉的金屬導(dǎo)體面近似，并在導(dǎo)體面上采用
4、磁場(chǎng)積分方程來(lái)求解電流分布，在導(dǎo)線上采用電場(chǎng)積分方程來(lái)求解，而對(duì)于線面相連接的區(qū)域比較復(fù)雜，其積分域包括直線段和導(dǎo)體面，需要采用電場(chǎng)積分方程和磁場(chǎng)積分方程相結(jié)臺(tái)來(lái)求解’采用矩量法進(jìn)行求解時(shí)，首先將線天線分成若干段，將導(dǎo)體面剖分為若干個(gè)面元f矩形面元或三角形面元等)；然后選用合適的基函數(shù)，井將線上電流J¨)和面上電流，(rj分別展開(kāi)成這些基函數(shù)的疊加在線上本文采用的的展開(kāi)函數(shù)為正弦插值基幽數(shù)If)=A+sinknl—)十cosk0(f—f)If一‘l≤／2(1】式中的f．為第i段的中心位置，△．為
5、第i段的長(zhǎng)度三個(gè)待定參數(shù)．B．C中的兩個(gè)可通過(guò)線段兩端的電流和電荷連續(xù)性條件確定另外一個(gè)參數(shù)通過(guò)矩量法求解．對(duì)于面元上的電流，為簡(jiǎn)化計(jì)算采用脈沖基函數(shù)展開(kāi)如下土=[J·，1，(rj)+(‘)](，)t2)式中為第個(gè)面元的中心位置．；．(0)和(01是面元上處的兩個(gè)相互正交的單位切向矢量，(，)為脈沖基函數(shù)，當(dāng)，在第個(gè)面元上時(shí)(，)=1，否則，(，)=0，參數(shù)JI和J2y分別為第個(gè)面元上在t【)和t()方向上的表面電流密度，它們也通過(guò)矩量法求解在天線和導(dǎo)體面相連接處的電流分布比較復(fù)雜，需要進(jìn)行特殊
6、處理．文獻(xiàn)[5～7中都對(duì)線面連接的問(wèn)題進(jìn)行r分析，圖1線面相連處的結(jié)構(gòu)示意罔其中文獻(xiàn)[5]采用圓形連接段來(lái)處理此類問(wèn)韙，但它要求圓面半徑O．2^的條件．當(dāng)天線架設(shè)位置離導(dǎo)體面邊緣時(shí)很近時(shí)該條件往往無(wú)法滿足，文獻(xiàn)6，7]中介紹的矩形連接段可以克服這一困難如圖l示，取線面連接點(diǎn)周圍的四個(gè)矩形面的區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)處理為保證線面相連區(qū)域電流的連續(xù)性，ABCD面上電流須滿足如下條件v’Js(，Y)=^(，)+『n(、y)(3)式中，)為二維函數(shù)，vs為面散度，(，Y)是在ABCD區(qū)域上連續(xù)的函數(shù)，，n是絨面連
7、接處的電流．對(duì)式(3)的求解方法有很多，本文處理方法與文獻(xiàn)E6]相類似．圖2發(fā)射大線和接收天線系統(tǒng)示意罔及其等效同絡(luò)將上述電『癍展開(kāi)并代人電場(chǎng)或磁場(chǎng)積分方程中，并采用點(diǎn)選配的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，就得到了一個(gè)矩辟方程，求解該矩陣方程就可得到線上和面上的電流展開(kāi)系數(shù)，進(jìn)而可得到天線上和面上的電流、周圍的近場(chǎng)、天線輸^阻抗和遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖等參數(shù)．對(duì)于多天線同的耦合度可通過(guò)多端口微渡網(wǎng)絡(luò)的方法來(lái)確定以三個(gè)天線為例．如圖2示，假定天線I為發(fā)射天線，天線2和天線3為接收天線，可將三天線組成的系統(tǒng)等效為三端口微波網(wǎng)絡(luò)；
8、然后利用導(dǎo)納矩陣元素求解方法就可得到三端口網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣已知三端口網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣后，利用矩陣參數(shù)就可求得任意兩個(gè)天線問(wèn)的耦合度例如天線I和天線2之間的耦臺(tái)度為式中．為天線1的輸八功率；2為天線2的接收功率；2為天線2的負(fù)載導(dǎo)納；．為端口I的輸^導(dǎo)納，也就是圖2所示的線l的輸人導(dǎo)納3算法驗(yàn)證本文算法主要涉及天線同的耦合度的計(jì)算問(wèn)題，F(xiàn)面對(duì)本文算法進(jìn)行驗(yàn)證表1分別給出工作在300MHz的兩個(gè)半波振子之間的耦臺(tái)度以及工作在400NHz的兩個(gè)半波對(duì)稱振子之間的耦臺(tái)度在不同間距上的計(jì)算值，同時(shí)給出利用文獻(xiàn)
