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文中提出了一种基于近场旋转技术的新型共形阵列天线方向图快速计算方法。首先,首次根据共形载体信息
对单个特定天线单元近场封闭表面上的电场、磁场和采样点位置进行坐标旋转变换,进而得到其在全局坐标系下近场封
闭面上的电场和磁场。然后,基于谢昆诺夫等效原理计算单个天线单元的等效电流和磁流及其所产生的辐射场,并遍历
共形阵所有单元计算其在全局坐标系下的辐射场。进一步地,将全局坐标系下所有单元方向图进行矢量叠加得到共形阵
列天线的远区总场。最终,通过两个具有不同载体平台与不同阵元的共形阵列天线方向图算例,并与全波仿真以及基于
远场旋转技术的计算方法相比较,验证了所提出方法相较于远场旋转技术在计算精度与效率上的优势。 相似文献
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给出了应用几何绕射理论(GTD)分析计算机载电大尺寸阵列天线方向图的一种方法,比较好地解决了在复杂电磁环境下,大型阵列天线近场受扰分析的问题.该方法将阵列天线的每个阵元看成电偶极子,由于电偶极子尺寸很小,因而可以认为阵列的近场区仍然是单个电偶极子的远场区.根据这样的远场近似,可以利用几何绕射理论用解析方法计算每个电偶极子受到遮挡影响的场分布.通过独立地对阵列天线的每个阵元单独寻迹计算,并且将所有阵元的场进行叠加,就可以得到整个阵列天线受到处于近场的障碍物遮挡影响的场分布.应用此方法计算了一个阵列天线受到近场遮挡之后的方向图,并与应用HFSS仿真软件计算的结果进行了比较.计算结果表明,这一方法可以很好地应用于复杂电磁环境中大型阵列天线的近场受扰问题分析. 相似文献
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基于工作频率在1.79 GHz的矩形微带天线,利用FDTD进行建模和仿真,设计出了几种直线阵列天线。阵列天线单元数分别为2n(n=0,1,2,3),分别计算了它们的远场辐射方向图。讨论了阵列天线单元数目的影响,分析了阵列天线的主要性能参数,并得出了结论。 相似文献
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天线的远场对于研究天线辐射特性具有重大意义,由于远场的直接测量有着诸多限制,近场测量技术计算远场因其简洁准确的特点得到广泛应用. 然而,传统的近场测量技术要求获取近场区的幅度和相位分布才能发挥作用,随着天线频率的升高,人们想要在近场区获取准确的相位信息变得十分困难. 为了解决该技术难题,文中提出一种无相位近场测量技术. 利用一个封闭面上的幅度信息重建或猜测出包围待测天线的球面切向电场分布,并采用遗传算法进行全局优化,其最初为四组随机数据,经过数次优化后将逐渐接近准确结果. 仿真结果表明,本文方法能够在忽略相位信号的前提下,计算出准确的远场辐射特性. 相似文献
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在相控阵天线校准中,常用的平面近场校准方法需要专用的测试场地和设备,效率不高;而“中场法”仅需要在阵面前方不远的距离上放置测试天线,利用相控阵单元可单通道控制的特点,实现快速和高精度校准。“中场法”对场地要求不高,因而获得广泛应用。该方法使用条件是:测试天线相对阵面中心的距离不满足远场条件,但测试天线和阵中单元的距离须满足远场条件。在一些大型的两维阵列,方位面为无源行馈天线,仅在俯仰面电扫,若满足行馈天线的远场条件,则需要较远的距离。文章研究了一维相扫的平面阵的快速校准方法,分析了校准误差分布,并通过远场波瓣验证了该方法的有效性。该方法进一步拓展了“中场法”在相控阵天线校准中的应用。 相似文献
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天线的远场对于研究天线辐射特性具有重大意义,近场测量技术因其能够避免直接测量远场而得到广泛应用,该技术采用近远场变换获得远场,然而,检验该远场的准确性也是很重要的.为了解决此类问题,文中以球面近场测量为例,提供了一种解决方案.该方案主要探讨了球面波模式展开理论,该理论是实现球面近远场变换算法的关键,其将待测天线在空间建立的场展开成球面波函数之和,天线的加权系数既包含了远场信息也包含了近场信息.因此,不仅能够利用近场测量信息获得远场辐射特性,同样能够利用远场辐射特性反推得到近场处电场,这样就能检验由近远场变换算法得到的远场是否准确.文中首先推算得到了近远场变换公式,随后进一步推算得到远近场变换的公式,最后将本文算法计算结果与FEKO测量结果进行比较,二者吻合良好,从而证实了本文两种算法的有效性. 相似文献
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本文运用传输线矩阵(Transmission-line Matrix.TLM)方法分析由理想点源构成的直线天线阵的中间区和远区的场特性,并对天线阵的辐射方向图进行了数值计算:本文计算结果与解析分析结果吻合得很好,表明TLM方法是分析天线阵的近区、中间区和远区场的分布特性以及辐射特性的一种较好的方法. 相似文献
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基于有源单元方向图思想, 提出了一种可用于计算脉冲天线阵列时域辐射场的快速方法.该方法在考虑单元间互耦的情况下, 将大型阵列的时域辐射场计算问题转化为一个小型阵列的计算问题, 大大地减少了计算量.采用文中的阵列综合方法, 结合有限积分法软件, 仅对一个5×5元阵列进行模拟, 即可推算出大型阵列的远场方向图, 其计算时间不超过全波模拟时的十分之一.计算结果与仿真软件的仿真结果吻合较好, 验证了方法的正确性.
相似文献
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本文针对线天线及天线阵的频域分析方法的缺点,首次将时域传输线矩阵法应用到这一领域,应用时域TLM法时,只需经过一次运逄就可以得到天线及天线阵各个区域的场特性,本文计算方法及数值结果表明,运用时域TLM法可以对各种大型天线阵进行有效的分析,便于工程应用。 相似文献
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Yue Wang Qun Wu Wei Shi Xunjun He Xiaofang Sun Tailong Gui 《Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves》2008,29(1):35-42
The geometric structure and the terahertz/infrared radiation characteristics of carbon nanotubes dipole antenna arrays have been investigated by CST MICROWAVE STUDIO based on finite integral methods. In terahertz and infrared frequency span, the antenna properties such as electrical field distributions, scattering parameters, standing wave ratio, gain, and two dimension directivity patterns are discussed. Our results show that N?×?N antenna arrays have higher radiation efficiency than single carbon nanotube dipole antenna. 相似文献
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No other component of a broadcast system offers as many options in terms of performance and efficiency as the antenna system. The radiation pattern of a MF (medium frequency) antenna is one of the major characteristics to describe the performance of the system. To optimize the reach and effectiveness of broadcast antennas and to prove regulatory compliance it is essential to know their radiation pattern for a given operating environment. Consequently it is of great interest for the broadcaster to verify the specified patterns on the installed antenna system. A tried and trusted method is to fly a helicopter or a plane carrying special recording equipment to perform far field measurements over the site. Besides being costly, this is not always possible. In this article, ground based methods where the calculated radiation patterns are verified by near field measurements are presented. This method provides good results with less expenditure compared to the above mentioned airborne far field measurements 相似文献
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旋转永磁体天线作为一种新型低频磁天线,克服了传统低频线圈体积大、功耗高、效率低的缺点,主要应用于近场低频磁通信中。该文利用FEKO分析了天线近区磁场随方向的变化规律,探究了近场范围内无限大地面对天线近区磁场分布的影响,结果表明:天线在其径向辐射强度最大,在其轴向辐射强度最小。并且在较近的通信距离范围内,地面对磁场信号的影响较小。分析了转动惯量和磁矩之间的关系,对永磁体结构参数进行了优化,研制了两款样机,并对优化前后的旋转永磁体天线功耗进行测试,实验结果表明:在质量大30 g的情况下,优化后的永磁体天线比优化前的天线平均功耗低5.5 W左右。利用直接天线调制方式磁场的2FSK调制,通过非相干解调恢复码元信息,测试结果表明:复杂电磁环境下,优化后的永磁体天线可以在20 m范围内实现码元速率为3.5 bps的超低频通信。 相似文献