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天线及RCS设计对仿真软件的要求
2014-3-28
    工程应用中,天线具有很多种类与结构类型。从结构上看,有线天线、面天线与阵列天线;从天线电尺寸上看,天线的电尺寸从不到一个波长到上千个波长,覆盖了很大的范围;此外,由于天线都是安装在一定的载体上,放置在一定的环境中,天线设计时最好还能考虑载体与环境对天线辐射性能的影响;当多个天线放置在同一载体上时,还必须考虑天线之间的耦合影响,进行优化布局。而对于RCS设计,飞机结构巨大,对于雷达波长来说,是典型的电大尺寸问题。综合以上各种因素,在基于仿真技术的现代天线及RCS设计中,要求用于辅助设计的电磁仿真软件必须具有:
                                   

    能够分析三维任意结构;
    具有电大尺寸分析能力;
    支持多种激励方式;
    能够分析各种电性能参数:辐射方向图、方向性系数、天线效率、天线增益、输入阻抗、驻波系数、极化特性、天线带宽;
    能够考虑载体与环境对天线辐射性能的影响;
    能够对天线布局进行分析;
    能够分析天线对周围物体的影响;
    ANSYS FEKO是针对天线设计、天线布局、RCS与电磁兼容性分析而开发的专业电磁场分析软件,满足上面提到的各种要求:它基于矩量法(Method of Moment,MoM),拥有高效的多层快速多极子法,并将矩量法与高频分析方法(物理光学:Physical Optics,PO,一致性绕射理论:Uniform Theory of Diffraction,UTD)完美结合,从而非常适合于分析天线设计中的各类电磁场分析问题:对于电小结构的天线,FEKO中可以采用完全的矩量法进行分析;对于具有电小与电大尺寸混合结构的天线,FEKO中既可以采用多层快速多极子法,又可以采用混合方法:用矩量法分析电小结构部分,而用高频方法分析电大结构部分。
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