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      基于HFSS中FEBI技術進行彈上縫隙陣天線數值仿真

      文章來源: ANSYS 2011中國用戶大會優秀論文    錄入: mweda.com   

          圖7為計算天線組合的H 面方向圖,因建立的坐標系存在差異,天線組合的兩個主峰分別在-32.5°與-147.5°,通過坐標轉換,可以得出兩個主峰滿足58°的設計要求。圖8 是天線組合方向圖,可以看出在兩付天線的中間區域,發生明顯的干涉現象,主要是因為兩個天線發射 的電磁波經艙體繞射后抵達中間區域,因相位同相疊加、反相相減從而形成干涉方向圖,見圖 8、9,方向圖形狀具體與艙體直徑、頻率以及安裝位置有直接關系,而干涉方向圖中的波谷位置,比如零值深度、波谷寬度都是對總體設計會造成非常大的影響,因此必須計算出準確的數據提供總體,作為引信設計的依據。


      圖8 天線組合立體方向圖


      圖9 天線組合干涉區域方向圖

          4 天線實測數據

          圖10、11 分別是縫隙陣天線安裝在艙體上的測試結果,圖10 是兩副天線安裝在艙體(安裝示意圖見圖10,位置1、3)上增加功分器測試后的干涉方向圖,從測試結果來看與 HFSS 計算的圖9 數據吻合度相當高,圖 11是單根天線安裝在艙體上測試的 H 面方向圖,增益大約為17dB,副瓣電平小于-25dB,波束寬度4.2°,波束指向58°。從測試情況來看,天線滿足設計指標。


      圖10 天線組合干涉方向圖實測數據


      圖11 單天線 H 面方向圖

          5 結論

          FEBI 是HFSS 13.0 中全新的一種求解邊界方式,本文主要是在采用FEBI 邊界后進行了一組彈載波導縫隙陣天線的數值仿真,通過與測試結果的對比,表明更小的FEBI 邊界同樣能夠達到很高的求解精度與準確性。在超大電尺寸的模型計算中,通過給多個子模型添加更小的FEBI 邊界,能夠起到用更少的內存、更快的計算速度獲得同樣的計算精度。

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