HFSS結合UTD計算機載天線方向圖
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4 計算結果
將HFSS計算得出的天線近區矢量場分量作為起點，用UTD程序計算該近區場在通過機身的遮擋、反射、繞射以后的遠區效應。
此時，只要尋出平板、圓柱和圓錐間的反射、繞射射線，就可以計算出天線經過飛機機身的反射、繞射后的方向圖。然而，由于遮擋等其他因素，有些區域在經過以上幾個模塊的計算以后仍然沒有場值，此時應該再加入像平板－圓柱、圓柱－平板以及圓柱－圓柱等二階的反射、繞射以及直射場。經過這樣一些運算，就會得到經過整架飛機的反射、繞射、遮擋以后的場值，最終得到天線安裝在飛機上時的受擾方向圖。立體方向圖如圖6所示。
(a) 和波束
(b) 差波束
圖6 受擾后陣列天線立體方向圖
圖7～9為二維方向圖，圖中直線是陣列天線未受擾的方向圖，點劃線是受擾后的方向圖。圖7是和波束俯仰面方向圖，相控陣天線位于飛機機身上方，由于機身的遮擋，在機身下方的場值明顯變小。而由于天線安裝位置，載機平臺對天線方位面方向圖的影響較小，如圖8所示。圖9是差波束方位面方向圖，零深達到了40dB，仍然能夠正常工作。
圖7 和波束俯仰面方向圖
圖8 和波束方位面方向圖
圖9 差波束方位面方向圖
5 結論
在分析像相控陣天線這樣比較復雜的天線的過程中，用ANSOFT HFSS軟件是比較方便的。然而由于有限元方法計算的局限性，ANSOFT HFSS又無法完全將機載天線與整架飛機在一起仿真計算其方向圖。對于計算飛機這樣的電大尺寸的問題，UTD方法概念清晰，簡單易算，是一種比較好的選擇，因此，可以將兩種方法結合使用，以計算機載相控陣天線的方向圖。從上面的例子可以看出，計算結果比較令人滿意，同時也證明了該方法的有效性，為工程應用提供了極有價值的參考依據。
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