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1、第21卷第6期電子設(shè)計(jì)工程2013年3月V01．21No．6ElectronicDesignEngMar．2013甚低頻T形面型天線電氣性能分析秦晉平(北海艦隊(duì)司令部通信處山東青島266102)摘要：運(yùn)用三維全波電磁仿真軟件對(duì)甚低頻T形面型天線進(jìn)行電磁建模和仿真分析計(jì)算，分析了天線的輸入阻抗、有效高度、電容等電氣參數(shù)。在建模時(shí)考慮了鐵塔及不同頂容線模型的影響，并對(duì)有無(wú)鐵塔及不同鐵塔類型、以及天線不同形式時(shí)天線的輸入阻抗進(jìn)行對(duì)比分析。關(guān)鍵詞：T形面型天線；輸入阻抗；靜態(tài)電容；有效高度中圖分類號(hào)：TN822文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
2、文章編號(hào)：1674—6236(2013)06—0132—03Electricalperformanceanalysis0fVLFantennawithTsurfacetypeQINJin-ping(CommunicationDepartmentofBeihaiFleetCommand，Qingaoo266102，China)Abstract：Thispaperusesa3DelectromagneticsimulationsoftwareforverylowfrequencyTshapeantennaelectrom
3、agneticmodelingandsimulationanalysiswiththeantennainputimpedance，efectiveheight，capacitorsandotherelectricalparameters．Inmodeling，ithasbeenconsideringtheinfluencesofdiferenttoweranddiferenttopvolumelines，andhasnotowerortowertypeantenna，anddifferentformsoftheinp
4、utimpedanceofanantennawereanalyzed．Keywords：antennawithTsurfacetype；inputimpedance；staticcapacitance；efectiveheight甚低頻電磁波[-21與較高頻段的電磁波相比，能穿透海線的頂負(fù)載是一個(gè)投影面積是1240mx450m的導(dǎo)線障，由水、深入巖層、并具有傳播穩(wěn)定、損耗小的特點(diǎn)，在導(dǎo)航、地質(zhì)11根頂容線和3根橫向鋼索構(gòu)成，頂容線的間距為45m。導(dǎo)探礦、地下通信、潛艇和遠(yuǎn)洋通信等方面得到廣泛的應(yīng)用。T線障距地面最低高
5、度是165m。每組頂容線與高壓饋籠之間形面型天線陣是一種常用的大功率甚低頻發(fā)射天線[31，其結(jié)由5根下引線連接，高壓饋籠離地高度10m。構(gòu)龐大、架設(shè)困難，一旦架設(shè)完成就難以更改，設(shè)計(jì)失誤將造天線地網(wǎng)的建模非常復(fù)雜，難于仿真計(jì)算。本文的目的成巨大損失。甚低頻T形天線陣電氣參數(shù)的精確計(jì)算一直在于分析天線的電容和有效高度．故在建模中將地面設(shè)置為是工程設(shè)計(jì)中的難題，傳統(tǒng)的解析方法難以對(duì)實(shí)際天線作精無(wú)限大理想導(dǎo)電平面。由于沒(méi)有涉及導(dǎo)線損耗和地?fù)p耗，所確的模擬和計(jì)算。工程上一般需要通過(guò)制作縮比模型來(lái)進(jìn)行計(jì)算出來(lái)的輸人電阻就是天線
6、的輻射電阻。設(shè)計(jì)，不但設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、成本高，而且模型制作中的誤差也會(huì)所建立的單組天線模型如圖1所示。每段頂容線采用4根影響天線的設(shè)計(jì)性能。314m的折線近似，頂容線最低點(diǎn)取165m，下引線由5根長(zhǎng)約近年來(lái)。隨著電磁場(chǎng)數(shù)值分析技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)性能215m的導(dǎo)線組成，導(dǎo)線間距90m，高壓饋籠由一根半徑0．1m的提高．大型甚低頻天線的數(shù)值建模和仿真分析成為可能。采的導(dǎo)線近似．鐵塔采用0．5m的導(dǎo)線近似．拉線采用與地面成45用計(jì)算電磁學(xué)方法對(duì)復(fù)雜T形天線陣進(jìn)行分析計(jì)算．不僅能度角的直導(dǎo)線。天線模型置于地面上，饋電點(diǎn)在高壓饋籠
7、中點(diǎn)與縮短設(shè)計(jì)周期、減少開(kāi)支，且能得到較準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。本文地之間，由電壓源饋電。模型剖分線元長(zhǎng)度取25m。運(yùn)用三維全波電磁仿真軟件對(duì)甚低頻T形面型天線進(jìn)行電磁建模和仿真分析計(jì)算，從而為該天線的工程設(shè)計(jì)提供參考。文中使用的仿真工具是商業(yè)電磁軟件FEKO，F(xiàn)EKO是南非EMSS公司開(kāi)發(fā)的一款基于積分方程方法和矩量法求解麥克斯韋方程組的三維電磁場(chǎng)仿真軟件，特別適用于線型天線的建模和仿真計(jì)算。1天線建模文中的VLF發(fā)射天線由兩組T形天線組成，單組T形天圖1單組天線模型Fig．1Singlegroupantennamodel
8、收稿151期：2012一l1-12稿件編號(hào)：201211088作者簡(jiǎn)介：秦晉平(1963一)，男，山東青島人，高級(jí)工程師。研究方向：通信工程。-132—．秦晉平甚低頻T形面型天線電氣性能分析雙組天線模型如圖2所示。2組天線同時(shí)工作時(shí)，各自的由頻率和上天線電抗的計(jì)算值，求解方程(3)和(4)輸入阻抗與天線的激勵(lì)情況是密切相關(guān)的。在電磁模型中難即可
