舱外航天服天线设计及仿真验证

发布时间：2024-10-11 21:20

　　 为提高未来新型舱外航天服天线的性能,解决将天线层与服装热防护层共形和使馈电网络适应舱外环境温度的问题,提出采用织物振子天线形式作为舱外航天服天线整体方案,从天线层结构和馈电网络两方面对舱外航天服天线进行结构设计。根据舱外航天服天线安装位置,建立了相应的仿真模型,采用天线辐射体、热防护层及服装整体一体化电磁仿真技术,对其增益覆盖性进行分析。仿真结果表明:背包方案的舱外航天服天线全向性和增益覆盖性性能较好,增益在-12dBi时收发天线的覆盖性可以达到90%以上。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图4θ与φ在球坐标关系图

取辐射场接收点P在球坐标系中的坐标为Ρ(r,θ,φ),θ为P点与z轴的夹角,φ为P点与x轴的夹角。如图4所示,其中P′为P点在xy平面的投影。根据文献[8],采用镜像分析方法,可得P处的总辐射电场为式(1):

图5支节匹配示意图

根据支节匹配原理,对舱外航天服天线阻抗匹配进行建模,如图5所示,该图可表示为特征阻抗导纳为Y0的无线传输天线连接一个阻抗导纳为YL的通信负载。其中,Yin为天线总输入导纳,Yin1为与通信终端的距离为l位置的输入导纳,Yin2为与匹配端终端的距离为l′位置的输入导纳。实现通信系统....

图6全身方案天线模型

借鉴俄罗斯海鹰舱外航天服天线设计,将辐射体布满整个舱外航天服(除了面部和双脚),构成“形体天线”。如图6所示,绿色部分为服装本体结构,黄色部分为天线层。在腰部位置将天线层分为上下两部分,通过左右两侧的馈电点连接,形成上下形式的不规则粗柱体振子天线。全身方案收发天线三维仿真方向图如....

图1天线整体模型

采用导电织物材料作为辐射体,可以根据舱外航天服轮廓形状来弯曲、变形,嵌入在服装内部,与服装共形。为了简化天线安装数量,采用收发天线共用同一天线层,只是发射馈电点和接收馈电点位于不同位置,达到了结构简单和收发分离的目的,天线整体模型如图1所示。在充分借鉴俄罗斯海鹰舱外航天服天线的基....

本文编号：4007881