金属多面体上多根线天线的特性分析

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现代社会,无线通信技术得到了迅猛的发展,在车辆、舰艇、飞机、卫星等上面,通信设备的数量和种类都达到了前所未有的程度,如何让这么多的通信设备在有限的范围内正常工作,如何预测以及解决相互之间的电磁干扰也就越来越受到重视,成为电磁兼容性(EMC)研究的重要内容之一。线天线在移动通信系统中被广泛地应用,它作为许多机载、舰载、卫星、通信电子设备中电磁能量的发射和接收端口,最有可能成为辐射干扰的干扰源和敏感体,特别是当天线靠得很近的时候,必须考虑相互之间的互耦。在很多情况下,车辆、舰艇、飞机、卫星等物体都可以近似看成金属多面体,因此,本文主要研究金属多面体上多根线天线的特性,分析他们之间的相互影响。 对于这个问题的分析需要对整个金属多面体和线天线一起考虑,包括互耦以及天线和金属面的连接处的影响,由于矩量法具有精确度高和通用性强的特点,是解决此类问题的最适合的方法。许多专家、学者都对金属物体、金属平板上的单根线天线的特性进行了许多分析和研究,但是多根线天线的情况却研究得较少,本文对金属多面体上有多根线天线情况进行了深入的研究。金属多面体上有多根线天线分两种情况,一是金属多面体是电小尺寸,此时,天线和金属多面体都是属于精细结构,天线之间的互耦以及金属多面体对天线影响都非常明显,所以金属多面体的形状以及天线的长短、位置等对计算的结果影响非常大,因此必须精确建模,把所有的因素考虑在内。另一种情况是金属多面体是电大尺寸,此时可以通过高频或高低频混合的方法来解决,例如矩量法和几何绕射混合(MOM/GTD)的方法。 本文研究的重点是金属多面体是电小尺寸的情况。首先对金属多面体上有多根线天线的情况进行了几何建模,然后推导了金属多面体上有多根线天线辐射和散射问题的积分方程,其中激励源是用非常精确的TEM磁流环进行模拟,接着用矩量法(MOM)对此积分方程进行了计算机的数值求解,求出天线上和金属面上的电流分布,通过电流分布即可求出天线的输入阻抗和方向图。在此过程中作者研究并给出了适合本 电子科技大学硕士论文一问题的基函数和权函数,包括线天线靠近金属体的边缘和顶角的特殊情况。在最后,作者对一些实例进行了具体的分析和计算,得出了一些很有用的结论。) 本文所作的研究对车辆、舰艇、飞机、卫星等运载工具上面的天线设计和电磁兼容性设计有很大的参考价值和实际意义。。
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