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天線陣列的仿真計算-數控滾圓機滾弧機折彎機張家港電動液壓滾圓
作者:lujianjun | 來源:泰宇機械 | 發布時間:2019-07-16 15:48 | 瀏覽次數:

分析設計大型陣列天線陣問題時,由于計算量巨大,很難實現全波方法如矩量法的整體仿真計算。而傳統的方向圖乘積定理無法考慮陣列單元間的耦合作用,所以無法保證計算的精度。針對這些問題,本文通過分析陣列單元間的耦合作用,提取出考慮耦合作用的單元因子作為陣列的本征解。在提取單元因子過程中,根據單元間耦合強度自適應選取需要考慮的耦合單元數。從而實現了在精度可控的前提下選取盡量少的單元數來減少計算量。分析共形陣列時,通過選擇典型單元因子,根據陣面方向及位置進行旋轉平移操作后加權組合出整個陣列的方向圖。最后采用該方法分析了一個大型圓柱共形陣列天線的輻射特性。 兩種極限情況是:考慮所有耦合,該方法即變為矩量法的整體解;忽略所有耦合,該方法退化為傳統的方向圖乘積定理。實際工程應用過程中,由于單元天線和陣列排布方式的不同,單元間的耦合強弱是各不相同的。耦合較強的陣列需要擴大本征解包含的單元數。這就需要對具體陣列的耦合關系進行預分析,然后確定提取單元因子的子陣的規模。1.2單元天線的互耦分析本文計算的陣列天線由傘形微帶單元組成。工作頻率為2.5GHz天線陣列的仿真計算-數控滾圓機滾弧機折彎機張家港電動液壓滾圓機滾弧機切管機,介質基板材料為10.2r。每64個單元組成一個8×8的子陣,如圖1所示。圖18×8傘形微帶陣列模型整個陣列是由36×15個子陣組成的一個半徑為5m、本文由公司網站張家港切管機網站采集轉載中國知網網絡資源整理! http://www.gwenjuemulation.com高8m的圓柱型共形陣列。整個陣列天線陣包含34560個微帶單元。限于現有計算資源,如此龐大的陣列是很難通過全波仿真精確計算的。本文方法以8×8子陣為單元,首先分析子陣之間的耦合關系。分別計算了單個子陣、子陣單元兩邊各放置一個子陣和子陣單元兩邊各放置兩個子陣的輻射方向圖。其中,當前計算子陣兩邊48微波學報每個波束內以掃描方向為法向,與法向夾角60內的單元參與工作。如圖3所示,當波束指向0°時,與x軸夾角為范圍內的子陣饋電工作。其它片區的子陣只考慮其耦合作用。2.2圓柱共形陣列的輻射特性提取出考慮子陣間耦合關系的單元因子后。本文由公司網站張家港切管機網站采集轉載中國知網網絡資源整理! http://www.gwenjuemulation.com當要計算某個波束掃描角的輻射特性時,需要先綜合出當前工作區內每個單元的饋電幅度和相位,再將單元因子按照陣面方向進行旋轉、平移等操作后加權即可獲得大陣列的輻射方向圖。xy0°掃描角120°掃描角240°掃描角圖3圓柱共形陣列不同掃描角工作區圖4和圖5以波束指向0°掃描角,5°仰角為例,計算出該圓柱共形陣列的輻射方向圖。圖4圓柱共形陣列天線三維增益方向圖040增益(dB)ThetaXOZ面增益圖5圓柱共形陣列天線XOZ面增益方向圖在此狀態下,共形陣列中共有180個子陣參與工作,天線增益達到40dB。圖5給出了主極化面內的二維增益方向圖,圖中可以看出主瓣寬度為0.768°,主副瓣比為-14dB,均與設計指標吻合。3結論本文采用高階矩量法分析包含數萬單元的共形陣列天線。針對電大尺寸天線計算量大,無法整體求解以及傳統方向圖乘積定理精度低等問題,提出考慮單元耦合的修正方法。首先針對不同天線結構分析其單元間耦合強度,判斷影響精度的耦合單元范圍。在提取單元因子時可以將耦合較強的單元劃分為一個子陣,計算當前單元在周圍單元耦合影響下的輻射特性。將這些典型單元的解作為整個陣列的本征解。最后,計算整個陣列方向圖時,選取相應的本征解根據陣面方向49微波學報天線陣列的仿真計算-數控滾圓機滾弧機折彎機張家港電動液壓滾圓機滾弧機切管機本文由公司網站張家港切管機網站采集轉載中國知網網絡資源整理! http://www.gwenjuemulation.com

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