機(jī)載天線電磁兼容性及布局設(shè)計(jì)方法

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1、機(jī)載天線電磁兼容性及布局設(shè)計(jì)方法趙棟李紀(jì)欣蒲源史志鵬中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十三研究所摘要：針對(duì)目前機(jī)載電子設(shè)備的不同電磁干擾問(wèn)題，筆者主要介紹了模式、隔離和干擾功率三個(gè)電磁兼容性指標(biāo)的概念，詳細(xì)分析了機(jī)載天線電磁兼容布局的設(shè)計(jì)方法，說(shuō)明了機(jī)載天線的設(shè)計(jì)原理，并在機(jī)載天線設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)低頻法、諧振區(qū)法和高頻優(yōu)化法對(duì)天線的布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后，介紹了天線布局的測(cè)試方法，并得出了合理的設(shè)計(jì)結(jié)論。關(guān)鍵詞：天線;屯磁兼容;布局;作者簡(jiǎn)介：趙棟（1981-），男，山西太原人，碩士研究生，高級(jí)工程師。研究方向：無(wú)線電屏蔽、電子信息。ElectromagneticCompatibili

2、tyandLayoutDesignMethodofAirborneAntennaZhaoDongLiJixingPuYuanShiZhipengCETC33ResearchInstitute;Abstract：Tnviewofthedifferentelectromagneticinterferenceproblemsofairborneelectronicequipment,theauthormainlyintroducestheconceptofthreeelectromagncticcompatibilityindcxcsofmode,isolationandinterfer

3、encepower,analyzesthedesignmethodofelectromagneticcompatibilitylayoutofairborneantenna,andexplainsthedesignprincipleofairborneantenna.Basedonthedesignprincipleofairborneantenna,theantennalayoutisoptimizedbylowfrequencymethod,resonantregionmethodandhighfrequencyoptimizationmethod.Finally,thetes

4、tmethodofantennalayoutisintroducedandthereasonabledesignconclusionisobtained.Keyword：antenna;electromagneticcompatibility;layout;我國(guó)自主研發(fā)的各型整機(jī)正在被不斷裝配到生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，整機(jī)上安裝的各種航空電子設(shè)備性能越來(lái)越高，導(dǎo)致機(jī)載電子設(shè)備之間的電磁分布異常復(fù)雜。目前，機(jī)載的裝備種類有智能、通訊、控制等各種電子系統(tǒng)，各種機(jī)載電子系統(tǒng)Z間頻帶交錯(cuò)重疊，各個(gè)電子設(shè)備的天線將影響它們能否正常工作。因此,保證這些機(jī)載電子設(shè)備的電磁兼容性和采取正確的天線布局

5、方法是確保設(shè)備正常工作的重要手段。1天線電磁兼容性指標(biāo)分析天線是機(jī)載電子設(shè)備的主要器件，可以用來(lái)接收各種無(wú)線電信號(hào)，同時(shí)是機(jī)載電子設(shè)備的主要輻射器件。在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，機(jī)載電子設(shè)備的電磁效應(yīng)與天線直接或間接相關(guān)。對(duì)于天線，最優(yōu)的反映其電磁兼容性參數(shù)的指標(biāo)是模式、隔離和干擾功率。天線通過(guò)向外輻射電磁波將有用的信號(hào)發(fā)射岀去，天線的方向模式是天線傳輸有用性的測(cè)量指標(biāo)。當(dāng)天線安裝在復(fù)合載波上時(shí)，天線的方向模式由于載體、散射及其輻射源的遮擋而變形，會(huì)影響天線在特定方向的信號(hào)傳輸能力。因此，在電磁兼容性指標(biāo)中，方向模式是影響天線在特定方向傳輸?shù)膮?shù)，是影響天線方向的參數(shù)，主要采用矩陣法分析單

6、極天線或者表面天線。天線端口隔離是天線抗干擾能力的重要指標(biāo)參數(shù)。天線隔離度越高，接收天線受到的電源干擾越小，反Z亦然。由于在接收信號(hào)時(shí)，有干擾信號(hào)存在，因此，隔離度是對(duì)天線接收有用信號(hào)響應(yīng)能力的測(cè)量，也是對(duì)天線抑制干擾功率能力的測(cè)量。在機(jī)載設(shè)備上，天線隔離度的大小可以評(píng)估干擾信號(hào)對(duì)機(jī)載設(shè)備的影響。對(duì)于一對(duì)發(fā)射和接收天線，天線之間的隔離定義為：其中，I人是發(fā)射天線的凈輸入功率，Pout是接收天線的凈輸出功率。接收機(jī)主要用來(lái)接收信號(hào)并進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)信號(hào)的強(qiáng)度是超過(guò)最小閾值靈敏度的信號(hào)，小于這個(gè)值的信號(hào)將被屏蔽。這樣當(dāng)接收信號(hào)中有干擾信號(hào)時(shí)，就會(huì)被屏蔽。因此，隔離度在衡量電磁兼容指標(biāo)性能

7、方面有重大意義。根據(jù)隔離的定義,接收干擾功率的公式為：其中，P,是發(fā)射天線的發(fā)射功率，P「是由干擾天線接收的干擾功率，G是發(fā)射天線沿接收天線方向的增益，G是接收天線在發(fā)射時(shí)的功率，1心是相關(guān)損耗因子之間的增益。2機(jī)載天線布局設(shè)計(jì)方法依據(jù)對(duì)模式方向圖、隔離度和干擾功率的分析，設(shè)計(jì)機(jī)載天線布局。圖1為機(jī)載天線設(shè)計(jì)原理圖。圖1機(jī)載天線設(shè)計(jì)原理圖下載原圖在圖1中，詳細(xì)描述了機(jī)載天線設(shè)計(jì)的原理。首先，進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，通過(guò)仿真設(shè)計(jì)機(jī)載設(shè)備的實(shí)際使用情況，可以模擬電子設(shè)備電磁兼容的實(shí)