《阵列天线间耦合模型研究论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《阵列天线间耦合模型研究论文（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着现代通信技术的高速发展，天线也朝着多功能，高性能以及低成本的方向开始发展，未来我国的船舶的导航雷达、气象雷达都将采用阵列天线，但是由于电磁场存在绕射的特性，任意两副天线间都存在电磁耦合，所以在阵列天线的布局中，必须优化天线的布置从而保证天线之间工作时不受到干扰，这个是船舶导航与气象系统设计的核心内容之一。在天线的设计阶段，必须要求掌握不同阵面天线间的耦合和干扰值，从而优化天线的布局。论文面向未来船舶相控阵天线布置的需求，提出了一种平面阵列天线间的干扰耦合计算模型，它的目的是为了获得干扰量值。求解阵列天线耦合干扰值的步骤是首先求出发射阵列天线的电流，再根据发射阵列
2、天线的端口电流和阵列天线间的互导纳矩阵来求解接收阵列天线的电流，接着通过两个电流来计算两个阵列天线之间的耦合系数，最后将开发的程序计算的结果和实验数据进行比较，从而证明建立的模型是正确的。建立本模型的核心之处是在于求得阵列天线之间的互导纳矩阵，具体过程如下：将整个阵列天线看成是一个多端口的网络，先对单个天线单元的辐射场和绕射场分别建模，获得发射天线单元与接收天线单元的互导纳值，从而得到发射阵列天线与接收阵列天线之间的导纳矩阵。本文的特色在于提出了一种基于多端I Z l 理论的阵列天线间的互耦计算模型，该模型是不依赖于阵元类型的，通过它可以得到天线间的耦合和干扰值。本模型可以直接应用于船舶导航和
3、气象系统的电磁兼容性设计和分析，从而指导相控阵天线的优化布局，保证船舶天线间的电磁兼容性，为设计和分析导航系统和气象系统的电磁兼容性提供理论依据和数据支撑。关键字：阵列天线；矩量法；并行计算武汉理工大学硕士学位论文A b s t r a c tW i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fm o d e mc o m m u n i c a t i o n st e c h n o l o g y , t h ea n t e n n at o w a r d st h ed i r e c t i o no fm u l t i f u n c t
4、 i o n ，h i 曲p e r f o r m a n c ea n dl o wc o s t ，t h es h i p Sn a v i g a t i o nr a d a r , w e a t h e rr a d a rw i l lb eu s i n ga r r a ya n t e n n a , b u tb e c a u s et h ee l e c t r o m a g n e t i cf i e l dh a sd i f f r a c t i o nc h a r a c t e r i s t i c sa n de l e c t r o m
5、 a g n e t i cc o u p l i n ge x i s t sb e t w e e na n yt w oa n t e n n a s ，s oi nt h el a y o u to ft h ea r r a ya n t e n n a , w em u s to p t i m i z et h el a y o u to ft h ea n t e n n a si no r d e rt oe n s u r et h ew o r kb e t w e e nt h ea n t e n n a sa r en o td i s t u r b e d ,
6、t h i si so n eo ft h ec o r ec o n t e n ti nt h ed e s i g no fs h i pn a v i g a t i o na n dm e t e o r o l o g i c a ls y s t e m s I nt h ed e s i g np h a s eo ft h ea n t e n n a s ，w em u s tg r a s pt h ev a l u eo ft h ec o u p l i n ga n di n t e r f e r e n c eb e t w e e nt h ed i f f
7、e r e n ta r r a ya n t e n n a si no r d e rt oo p t i m i z et h el a y o u to ft h ea n t e n n a s I no r d e rt of i tt h ef u t u r en e e d so ft h es h i pp h a s e da r r a ya n t e n n aa r r a n g e m e n t ，p a p e rs e tac o u p l e dn u m e r i c a lm o d e la b o u tt h ei n t e r f e
8、 r e n c eb e t w e e nt h ep l a n a ra r r a ya n t e m 地w h i c hc o n t a i nt h ed e v e l o p m e n to fc a l c u l a t i o np r o c e d u r e st oo b t a i nt h ei n t e r f e r e n c ev a l u e S o l u t i o no fa n t e n n ac o u p l i n gs t e pi sf i r s tc a l c u l a t e de m i s s i o
9、na r r a ya n t e n n ac u r r e n t , t h e nw ec a no b t a i ni n t e r f e r e n c ea r r a ya n t e n n ac u r r e n ta c c o r d i n gt oe m i s s i o na r r a ya n t e n n ac u r r e n ta n dm u t u a la d m i t t a n c em a t r i x ，a n dt h e nc o u p l i n gc o e f f i c i e n tc a r lb ec
10、 a l c u l a t e dt h r o u g ht w oa r r a ya n t e n n ac u r r e n t F i n a l l y , w ec o m p a r et h ep r o g r a m m i n gc a l c u l a t i o n sa n de x p e r i m e n t a ld a t ai no r d e rt ov e r i f yt h ec o r r e c t n e s so ft h em o d e l t h ec o r eo ft h ee s t a b l i s h m e
11、n to ft h em o d e li st oo b t a i nt h ea r r a ya n t e n n am u t u a la d m i t t a n c em a t r i x ，t h es p e c i f i cp r o c e s s e sa r ea sf o l l o w s ：w eC a l lt a k et h ee n t i r ea r r a ya n t e n n aa sam u l t i - p o r tn e t w o r k , t h ef i r s ts e tm o d e l sf o rt h
12、er a d i a t i o nf i e l da n dd i f f r a c t i o nf i e l df o rt h et r a n s m i t t i n ga n t e n n au n i tt oo b t a i nt h eu n i to ft h et r a n s m i t t i n ga n t e n n aa n dr e c e i v i n ga n t e n n ae l e m e n t sm u t u a la d m i t t a n c ev a l u e ，t h e r e b ye s t a b l
13、 i s h i n gm o d e l st og e tt h ea d m i t t a n c em a t r i xo ft h et r a n s m i t t i n ga r r a ya n dr e c e i v i n ga r r a y I nt h i sp a p e r , o n ec h a r a c t e r i s t i ci st op u tf o r w a r dam u t u a lc o u p l i n gc a l c u l a t i o nm o d e lb a s e do nm u l t i - p o
14、 r tp r i n c i p l e ，i td o e sn o td e p e n do nt h ea r r a ye l e m e n tt y p eo f武汉理工大学硕士学位论文p h a s ec o n t r o l l e dp l a n a ra r m y , t h ec o m p u t a t i o n a lm o d e lc a nc a l c u l a t ec o u p l e db e t w e e nt h ea n t e n n aa n di n t e r f e r e n c ev a l u e s T h i
15、 sm o d e lc a nb ea p p l i e dd i r e c t l yt ot h es h i pn a v i g a t i o na n dm e t e o r o l o g i c a ls y s t e m s ，e l e c t r o m a g n e t i cc o m p a t i b i l i t yd e s i g na n da n a l y s i st og u i d e st h eo p t i m i z a t i o no ft h ea r r a ya n t e n n al a y o u t ，e
16、n s u r ee l e c t r o m a g n e t i cc o m p a t i b i l i t yb e t w e e nt h es h i pa n t e n n a s ，n a v i g a t i o na n dm e t e o r o l o g i c a ls y s t e m s W ea l s oh a v et h e o r ya n dd a t as u p p o r ti nt h ef i e l do fe l e c t r o m a g n e t i cc o m p a t i b i l i t yd e s i g na n da n a l y s i s K e y w o r d s ：A r r a ya n t e n n a ；T h em e t h o do f m o m e n t s ；P a r a l l e lc o m p u t i n gm武汉理工大学硕士学位论文第1 章绪论1 1 课题研究背景及其意义1 1 1 课题研究背景天线
