基于高阶矩量法区域分解方法的机载天线一体化优化

发布时间：2024-03-13 20:22

　　机载天线系统设计是电磁学领域中的一个重要研究课题。由于飞机的机动性强,将预警雷达架设在机载平台上,可以将雷达高效部署在任何地方,从而大幅增加侦测距离。但由于飞机是复杂的电磁散射体,机体结构会对天线性能产生严重影响,导致天线辐射方向图发生畸变。若能在天线设计的初始阶段,将天线与飞机平台进行一体化仿真,对机载天线受扰特性进行分析,并在此基础上做出优化,则可以使设计出的天线达到更好的性能。针对机载天线系统一体化精确仿真过程中面临的计算量大和计算时间长的问题,本文通过采用高阶基函数和并行方法,使矩量法的未知量数目减少,并提高运算速度。同时本文采用了区域分解方法,通过将大规模电磁问题拆分为若干小问题分别求解,使得求解过程只要计算平台的能力满足子区域计算要求就可以进行,克服了计算平台大小对矩量法的限制。为了扩大计算规模,文中还将区域分解与核外求解方法结合,在求解过程中将过多的信息存储硬盘内,逐步完成矩阵方程求解,进一步减少了内存的使用。在优化方面引入改进型粒子群优化算法,该优化算法具有模型简洁、搜索能力强以及稳定性良好等特点,保证了机载天线多尺度复杂优化可以精确且快速地收敛于最优解。基于上述方法,...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1预警机功能示意图

第一章绪论景战争中，取得制空权是赢得战争的重要因素之一，而预警机在制定性作用[1]。预警机对于低空目标搜索性能好，且机动性强、生程中可以探测到数百公里外的百余个目标，并将信息传递给陆，为地面和空中的武器系统指明打击目标[2]；在平时可用于常规巡公海外敌方情报，为军队的防御工作提....

图2.10机载八木天线阵仿真模型

西安电子科技大学硕士学位论文尺寸约为▁▃▂▃，由三十八幅依照椭圆线构成的天线阵，其主波束的方向为机头方向，背板中离机体。算例采用核内和核外高阶矩量法分别进剖分后得到的模型未知量为34684，得到天线阵架设在向图如图2.11和图2.....

图2.11机载天线三维辐射方向图

将其架设到飞机平台上由于电磁波的反射，使最大增益升高了0.45dB，下半空间内的副瓣电平明显减小，由于能量的守恒，上位于上半空间内的旁瓣都有升高。为了验证算法的准确性，此处给出两种不同方法的计算结果作为比较。图2.10机载八木天线阵仿真模型

图2.13天线罩及八木天线整体模型

在实际应用中，天线通常配合天线罩来使用。罩体能够防止天线受到外界高温高压或腐蚀环境的影响，使雷达在复杂的外界环境中依然可以正常工作。但是由于体在天线的近区，不可避免的会对天线性能产生影响。因此要对其进行一体化精确真，整体分析带罩天线系统的整体性能。本例为仿真分析预警机的机载带罩天....

本文编号：3927524