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  • 共形天线阵列方向图分析与综合
  • 用于研究天线与共形天线时的线性阵列仿真,直接导入即可出图。
  • 很不错,值得仔细下载看看,请大家多多支持
  • 共形天线阵弹载布局

    2020-08-18 07:13:00
    共形天线阵:12个微带贴片 工作频率:2.4GHz 计算相控阵天线方向图和表面电流 二、主要流程: 启动CadFEKO,打开工程:missile_Layout_start.cfx,另存为missile_Layout_start_Phased array 2.1:变量说明: ...

    一、模型描述

    1.1模型描述:

     

    图1:阵列天线+导弹全模型示意图

    1.2计算方法描述:

    采用FEM与MLFMM混合求解

    设置CFIE方法提高收敛性

    1.3计算参数:

    共形天线阵:12个微带贴片

    工作频率:2.4GHz

    计算相控阵天线方向图和表面电流 

    二、主要流程:

    启动CadFEKO,打开工程:missile_Layout_start.cfx ,另存为missile_Layout_start_Phased array

    2.1:变量说明:

    在CadFEKO中左侧的树型浏览器中双击“Variables”节点,依次定义如下变量:

    工作频率:freq=2.4e9

    工作波长:lam0= c0/freq

    天线激励幅度:m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7、m8、m9、m10、m11、m12

    天线激励相位:p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9、p10、p11、p12

    介电常数:patch_relative_permittivity=4.35

    介质损耗角正切:patch_tan_delta=0

     

    图2:变量定义

    2.2:模型导入:

    通过几何接口导入missile.x_t文件。

      

    图3:Parasolid几何接口读入文件

     

     

    图4:读入几何模型默认为PEC材料

    在左侧树型浏览器中,展开“Model->Geometry”节点,同时选中导入的模型“GeomImport1”和“GeomImport2”,点击鼠标右键“Apply->Union”(或直接点击键盘的U键),把新生成的模型更名为“Missle”;

    2.3:设置模型材料

    在左下角Details工程树中,选择region465,如右图,为空气材料,点击右键,选择Properties

        

    图5:选择Region465空气模型设置为Air材料

     

     

    图6:完成空气材料设置

    Region466保持默认材料Free space

     

     

     

      

    图7:选择Region467微带模型设置为patch_substrate材料

     

    图8:定义patch_substrate材料

    设置微带天线阵的贴片和地板为PEC,Display options,选择Cutplanes,选择Global ZX平面,勾选Active。

      

    图9:观察导弹切面模型

     

     

    图10:修改微带贴片和地面为PEC

     

    图11:微带天线贴片和地板设置为PEC模型

     

    图12:空气与弹体结合面设置为金属

    设置弹体与空气的公共面为PEC,选择弹体表面(如下图),点击右键,选择Properties,弹出face properties,点击solution菜单,Integral equation 下来菜单选择Combined field

     

    图13:选择弹体表面

     

    图14:设置弹体表面为混合场积分方程(提高求解收敛性)

    2.4:设置计算方法

    选择空气Air region,点击右键,选择Properties,弹出Region properties,Solution菜单下选择FEM方法

     

    图15:设置空气模型用FEM算法求解

    选择介质patch substrate region,选择Properties,弹出Region properties,Solution菜单下选择FEM方法

     

    图16:设置微带介质模型用FEM算法求解

     

    点击菜单“Solve/Run”中的“Solver Settings”,弹出“Solver Settings”对话框,进入“MLFMM/ACA”标签:

    勾选:Solve model with the multilevel fast multipole method (MLFMM)

    点击“OK”

     

    图17:设置计算方法为MLFMM

    “Solver Settings”对话框中,点击Preconditioner,Advanced solver下拉菜单中选择Iterative solver ,Stopping criterion for residuum :0.007

     

    图18: 设置模型迭代余量

    2.5:设定FEM Line端口:

    添加有限元Line port,选择几何Details对话框中,Wires中的金属线wire3931,点击右键,Create port 创建FEM Line port。依次对wire3932~wire3942定义FEM Line port

     

    图19:定义有限元线端口

    图20:阵列天线端口加载显示

    2.6:电参数设置:

    在左侧树型浏览器中,由“Construct”切换到“Configuration”:

    工作频率设置:展开“Global”,双击“Frequency”,弹出“Solution frequency”对话框:

    选择:Single frequency;

    Frequency (Hz): freq

    点击OK

    激励设置:在“Global”中,选中“Sources”点击鼠标右键选择“Current source”,弹出“Add Current source ”对话框:

     

    图21:定义天线1端口激励的幅度相位

    点击Add

    Label:CurrentSource1

    修改Port:port2,添加激励,点击Add,依次对port2~port12添加激励,幅度为M2,相位为P2; port3幅度为M3,相位为P3;port4幅度为M4,相位为P4;port5幅度为M5,相位为P5;port6幅度为M6,相位为P6;port7幅度为M7,相位为P7;port8幅度为M8,相位为P8;port9幅度为M9,相位为P9;port10幅度为M10,相位为P10;port11幅度为M11,相位为P11;port12幅度为M12,相位为P12。

     

    图22:定义天线2端口激励的幅度相位

     

    求解设置:在“Configuration specific”中,选中“Requests”点击鼠标右键选择“Far fields”,弹出“Request far fields”对话框:

    点击“3D Pattern”按钮;

    修改theta 的Increment:1

    Phi的Increment:2

    Label: 3D

    点击“Create”。

     

    图23:远场方向图求解设置-3D Pattern

    添加模型表面电流,在“Configuration specific”中,选中“Requests”点击鼠标右键选择“Far fields”,弹出“Request Currents”对话框:

     

    图24:添加表面电流分布

    2.7:网格划分:

    点击菜单“Mesh->Create mesh”弹出“Create mesh”对话框,设置如下:

    网格剖分方法Mesh size : Coarse

    点击:Mesh 生成网格。

     

    图25:定义网格划分

     

    图26:导弹网格模型

    2.8:提交计算:

    进入菜单“Solve/Run”,点击“FEKO Solver”,提交计算。可以选择并行模式。

    2.9:后处理显示结果:

    计算完成之后,点击“Solve/Run”菜单中的“PostFEKO”或快捷键“Alt+3”,启动后处理模块PostFEKO显示结果。

    显示3D结果:

    直接进入3D模型,在“Home”菜单,点击“Far field->3D”,会在模型中显示的3D增益方向图,在右侧控制面板的Traces区域,自动生成3D,选中3D View results: 3D,在控制面板中进行设置:

    可以看到并修改为:

    Quantity中勾选:dB

      

    图27:3D辐射方向图(线性显示)

     

    图28:3D辐射方向图(对数显示)

    显示3D结果:

    在“Home”菜单,点击3D view ,添加一个3D模型视图,点击“current->current1”,会在模型中显示的3D模型表面电流分布:

    Quantity 菜单

    选择Instantaneous magnitude

    选择dB

     

    图29:导弹表面电流对数设置

    点击Mesh-> Tetrahedra ,取消Face勾选

     

    图30:网格显示设置,关闭体网格显示

     

     

    图31:导弹表面电流分布

    显示2D结果

    在“Home”菜单,点击“Cartesian”,进入直角坐标系“Cartesian Graph1”,点击“Far field->3D”,在右侧控制面板的Traces区域,自动生成D,选中Trace:3D,在控制面板中进行设置:

    可以看到并修改为:

    Independent axis(Horizontal): Theta(wrapped)

    Phi: 0 deg(wrapped)

    勾选:dB

     

    图32:XOZ平面辐射方向图(俯仰面方向图)

    增加智能光标,Measure菜单下,点击point->global maximum,显示最大增益;Measure菜单下,点击beam width->half power(-3dB)

     

     

    图33:XOZ平面辐射方向图最大增益和3dB波束宽度显示

    展开全文
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    共形天线,与武器表面“共形”

    链接: 共形天线,与武器表面“共形” https://baijiahao.baidu.com/s?id=1606173514008006282&wfr=spider&for=pc.

    日前,中国航空工业集团研制出一种新型机载共形天线,并成功用于军用直升机上。无独有偶,在不久前举行的第八届世界雷达博览会上,中国电子科技集团也展示了一款机载共形天线,可安装于机身或机翼表面,在不影响气动布局的情况下,提升了无人机的探测性能。由此,共形天线再次进入人们视线。那么,什么是共形天线?

    众所周知,天线是电子设备中用于发射和接收无线电信号的重要装置。现代作战平台为了更好地完成作战任务,往往配备有多种电子设备,它们的正常工作都离不开天线。传统的天线可安装在平台外部也可安装在平台内部,但会带来各种问题,如影响隐身性能或者造成散热难、挤占内部空间、影响载荷配置等。由此,共形天线应运而生。

    **共形天线是指能与武器平台的外形保持一致的天线或天线阵,它相当于贴附在平台外表面一样,与平台外形结构融为一体。**相对于常规天线,尽管共形天线的优势十分明显。

    首先,共形天线使平台保持了武器良好的气动布局和隐身特性。其次,贴在机身表面或者直接做成蒙皮的天线,可在更大的空域和距离上实现对目标的扫描和探测。第三,共形天线的使用,在不改变弹体尺寸的情况下,增大天线孔径、导引头功率或者促进复合制导的应用,提高对目标的适应能力和打击精度。最后,共形天线不仅能适应运输机等大型平台,也能应用于战斗机等小型平台,使它们在执行既定任务的同时,还能开展侦察监视任务或实施电子战,从而不需要开发专门的侦察机或电子战飞机。

    当然,引入共形天线后,最大的好处是彻底改变了天线突出武器表面的情况,达成了天线与机身的一体化设计,水面舰艇也实现了天线与桅杆、与舰桥的一体化设计。从而最大限度地保持了战机和战舰的隐身特性和机动能力,进而极大地提升了战力水平。

    当前,共形天线发展的一个重要方向是柔性共形天线。它能弯曲成任意角度,贴合任意表面,保证与平台的任意曲面“共形”,并能自我修复或调整阵元的电磁波,让电磁波以合适的大小指向任意方向。更有吸引力的是,它有利于更好地实现可穿戴天线,带来单兵装备的革命性变革。如此看来,柔性共形天线将具有更广泛的军用前景。

    展开全文
  • 设计了一种弹载微带天线,该天线与弹体曲面共形,加上天线罩所凸出的曲面高度不超过8 mm,不仅不影响弹体的动力学特性,而且也不损伤弹体的机械强度。该天线具有较高的增益(8.4 dBi),仿真方向图与实测方向图吻合良好...
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    2020-10-27 09:46:27
    待更新

    待更新

    展开全文
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空空如也

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