基于细导线FDTD舰船多天线电磁兼容分析

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本文的主要目的是分析舰船多天线系统的电磁兼容性,采用的是电磁计算方法中使用较多的一种瞬态时域方法---时域有限差分法。传统的时域有限差分法在进行船体和天线建模的时候,由于模型比例悬殊,会造成一些影响计算精度或者需要极大地计算量的情况,于是本文在使用时域有限差分法的时候,引入了细导线方法。细导线方法是给出了计算较大模型时,在模型尺寸和天线半径比例很大的时候,如何通过Yee网格的设置,来减少软件的计算量,同时不影响天线计算的精度。现阶段,随着电子战的应用范围越来越广,对于舰船通信系统,各种电子装备之间的互相干扰也越来越多发。对于这种大型的天线平台,由于建模的时候需要考虑的因素很多,使用细导线方法能很方便的建模和简化计算。本文首先介绍了传统Finite difference time domain(FDTD)方法的迭代公式和边界参数的设置,然后详细介绍了关于各种天线布置的天线阻抗计算,接着阐述了细导线方法及细导线方法的一些改进措施,激励源的改进,细线模型的改进,然后给出了基于细导线方法和Uniaxial medium perfectly matched layer(UPML)吸收边界的FDTD程序设计思路,论述了C++编写的cabelsfdtd程序并结合算例验证程序的正确性。最后,分别对船体和天线进行建模,根据舰船天线使用的实际情况,计算了同一激励源下舰船各天线之间耦合的特性,根据计算结果的曲线图对比,最终得出舰船多天线系统的电磁兼容分析结论。
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