电大平台和天线的一体化等效建模方法研究
发布时间：2021-12-28 08:58
随着无线通信技术的快速发展以及通信功能的多样化,越来越多的天线被安装到各种电大平台上,这将使得整个天线通信系统变得越来越复杂。一方面由于平台的电尺寸较大且平台的结构比较复杂,另一方面由于平台环境和天线的一体化实验研究往往受测试场地、设备及经费等条件限制,使得平台和天线的一体化分析变得尤为困难。为加速分析天线在电大平台上的辐射性能,实现电大平台环境下通信性能、电磁兼容性（EMC）、电磁环境等电磁特性的高效分析,本文开展了电大平台和天线的一体化等效建模方法研究。本文通过分别对天线和电大平台平台进行等效建模,探索建立电大平合与天线的一体化等效模型分析方法,其创新点和主要研究内容如下:一、基于一致性绕射理论（UTD）,建立了低剖面天线的稀疏等效模型。根据低剖面天线的辐射与散射机理,提出了基于等效原理和近场扫描的磁偶极子等效模型,解决了由夭线设计细节复杂或者不可知带来的难以直接建模的问题;并通过应用UTD使得所提等效模型的等效源稀疏化,进而引入稀疏源重构方法对天线的稀疏等效模型进行源重构,不仅提高了源重构的效率和精度并且减少了所需的近场扫描点数。二、基于等效边缘电流（EEC）,建立了低剖面天线的...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
砚本课题技术方案的流程图
图２－１惠更斯等效原理。（ａ）原始问题；（ｂ）面等效源原理；（ｃ）理想导电体的??面等效原理；（ｄ）理想导磁体的面等效原理??均匀介质，此时对于整个外部空间的电磁场不会造成任何的影响Ｄ如图２－ｌ（ｃ）所??示，在闭合面Ｓ内部填充理想导电体。根据镜像原理可知，理想导体表面的切向电??流源相互抵消，不会产生电磁场，即此时只需考虑等效磁流源的辐射作用。我们??也可以在Ｓ面内填充理想导磁体，如图２－ｌ（ｄ）所示。类似的，此时位于理想导磁??体表面的切向磁流源不会产生任何的电磁场，面外的电磁场主要由等效电流源产??生。应予注意的是利用面等效原理求解电磁场问题时，等效面必须为封闭的或者??是无限大的，否则等效问题的求解是不准确的。??２．２?—致性几何绕射理论??—致性几何绕射理论（ＵＴＤ）是由几何光学方法（ＧＯ）发展而来的。ＧＯ根??据射线传播理论，当电磁波的频率很高（波长很短）时，电磁波的传播可以满足??—定的几何近似：在局部Ｅ域内电磁场的特性保持不变（与其在均匀媒质中性质??相同）
图２－２边界绕射三维示意图。（ａ）边缘绕射示意图；（ｂ）边缘绕射坐标系统??是入射射线和绕射射线与绕射边界的夹角且都小于；ｒ／２；?＃和０分别是入射面和??绕射面与其中一个绕射边界面的夹角，如图２－２（ｂ）所示。??根据［４５］中给出的公式，建立如下典型的绕射场表达式??Ｅｄ?－ＤＡ｛ｓ＼ｓ）ｅｉｋｓ?（２－５）??其中左是绕射点处的入射场；￥是并矢边界绕射系数；Ｗ是扩散因子，表示的是??绕射场强度随绕射方向变化；／是辐射源到绕射点的距离；ｓ是绕射点到观察点的??距离。根据图２－２中的坐标系统，绕射场则可以分为两个分量＃和＃；同样地，??入射场也可以分为ｇ和＠两个分量。则式（２－５）可以写成以下标量形式??Ｍ?＝?｜＂ｎ＇?ｎ?（２－６）??其中标量绕射系数Ａ和分别对应的是入射场￡；，和分量，与其他因素无关??在射线基坐标系下，Ａ和Ｚ＞ｉ的表达式为：??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于迭代物理光学和等效边缘电流方法的S形进气道雷达散射截面研究[J]. 李岳锋,杨青真,高翔,吴正科. 推进技术. 2013(05)
[2]机载天线隔离度仿真与分析[J]. 王立. 电讯技术. 2012(08)
[3]基于高频方法分析电大尺寸目标的散射[J]. 丁建军,刘志伟,徐侃,娄瑜雅,陈如山. 系统工程与电子技术. 2010(11)
[4]电子战特种飞机电磁兼容预设计技术[J]. 苏东林,王冰切,金德琨,欧阳绍修. 北京航空航天大学学报. 2006(10)
[5]用MoM-UTD混合方法求解电大导体上天线间的隔离度[J]. 刘子梁,张玉,梁昌洪. 西安电子科技大学学报. 2005(06)
[6]改进的IPO与FEM混合法分析复杂电大腔体电磁散射[J]. 何小祥,徐金平. 电波科学学报. 2004(05)
博士论文
[1]基于近场扫描的高速电路电磁辐射建模研究[D]. 项方品.浙江大学 2015
[2]电大目标的时域及频域散射场计算方法研究[D]. 关莹.西安电子科技大学 2012
[3]平台与天线的一体化电磁建模及工程实践研究[D]. 宗显政.电子科技大学 2008
[4]电磁场中的电大尺寸辐射和散射问题研究[D]. 王鹏.西安电子科技大学 2007
硕士论文
[1]电大尺寸目标的电磁特性分析方法研究[D]. 陈毅乔.电子科技大学 2008
[2]车载天线电磁特性的仿真研究[D]. 马晓雷.重庆大学 2007
本文编号：3553779
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
砚本课题技术方案的流程图
图２－１惠更斯等效原理。（ａ）原始问题；（ｂ）面等效源原理；（ｃ）理想导电体的??面等效原理；（ｄ）理想导磁体的面等效原理??均匀介质，此时对于整个外部空间的电磁场不会造成任何的影响Ｄ如图２－ｌ（ｃ）所??示，在闭合面Ｓ内部填充理想导电体。根据镜像原理可知，理想导体表面的切向电??流源相互抵消，不会产生电磁场，即此时只需考虑等效磁流源的辐射作用。我们??也可以在Ｓ面内填充理想导磁体，如图２－ｌ（ｄ）所示。类似的，此时位于理想导磁??体表面的切向磁流源不会产生任何的电磁场，面外的电磁场主要由等效电流源产??生。应予注意的是利用面等效原理求解电磁场问题时，等效面必须为封闭的或者??是无限大的，否则等效问题的求解是不准确的。??２．２?—致性几何绕射理论??—致性几何绕射理论（ＵＴＤ）是由几何光学方法（ＧＯ）发展而来的。ＧＯ根??据射线传播理论，当电磁波的频率很高（波长很短）时，电磁波的传播可以满足??—定的几何近似：在局部Ｅ域内电磁场的特性保持不变（与其在均匀媒质中性质??相同）
图２－２边界绕射三维示意图。（ａ）边缘绕射示意图；（ｂ）边缘绕射坐标系统??是入射射线和绕射射线与绕射边界的夹角且都小于；ｒ／２；?＃和０分别是入射面和??绕射面与其中一个绕射边界面的夹角，如图２－２（ｂ）所示。??根据［４５］中给出的公式，建立如下典型的绕射场表达式??Ｅｄ?－ＤＡ｛ｓ＼ｓ）ｅｉｋｓ?（２－５）??其中左是绕射点处的入射场；￥是并矢边界绕射系数；Ｗ是扩散因子，表示的是??绕射场强度随绕射方向变化；／是辐射源到绕射点的距离；ｓ是绕射点到观察点的??距离。根据图２－２中的坐标系统，绕射场则可以分为两个分量＃和＃；同样地，??入射场也可以分为ｇ和＠两个分量。则式（２－５）可以写成以下标量形式??Ｍ?＝?｜＂ｎ＇?ｎ?（２－６）??其中标量绕射系数Ａ和分别对应的是入射场￡；，和分量，与其他因素无关??在射线基坐标系下，Ａ和Ｚ＞ｉ的表达式为：??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于迭代物理光学和等效边缘电流方法的S形进气道雷达散射截面研究[J]. 李岳锋,杨青真,高翔,吴正科. 推进技术. 2013(05)
[2]机载天线隔离度仿真与分析[J]. 王立. 电讯技术. 2012(08)
[3]基于高频方法分析电大尺寸目标的散射[J]. 丁建军,刘志伟,徐侃,娄瑜雅,陈如山. 系统工程与电子技术. 2010(11)
[4]电子战特种飞机电磁兼容预设计技术[J]. 苏东林,王冰切,金德琨,欧阳绍修. 北京航空航天大学学报. 2006(10)
[5]用MoM-UTD混合方法求解电大导体上天线间的隔离度[J]. 刘子梁,张玉,梁昌洪. 西安电子科技大学学报. 2005(06)
[6]改进的IPO与FEM混合法分析复杂电大腔体电磁散射[J]. 何小祥,徐金平. 电波科学学报. 2004(05)
博士论文
[1]基于近场扫描的高速电路电磁辐射建模研究[D]. 项方品.浙江大学 2015
[2]电大目标的时域及频域散射场计算方法研究[D]. 关莹.西安电子科技大学 2012
[3]平台与天线的一体化电磁建模及工程实践研究[D]. 宗显政.电子科技大学 2008
[4]电磁场中的电大尺寸辐射和散射问题研究[D]. 王鹏.西安电子科技大学 2007
硕士论文
[1]电大尺寸目标的电磁特性分析方法研究[D]. 陈毅乔.电子科技大学 2008
[2]车载天线电磁特性的仿真研究[D]. 马晓雷.重庆大学 2007
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