载体平台电磁兼容问题研究

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天线安装于舰船等大规模复杂平台上时,天线的辐射性能以及天线间的隔离度等会发生明显改变。在未来海陆空交通工具对通信容量不断上涨的巨大需求下,这些电磁兼容性问题受到了广泛关注。数值算法只对电大尺寸天线进行计算就会耗费很大的资源,当电大天线安装于更为巨大的复杂载体平台上并与其发生相互耦合时,对天线与载体平台的整体仿真就造成了更大困难,以致难以使用仿真预测的方法指导天线布局以及载体平台设计。因此开发具有独立知识产权的载体平台电磁兼容仿真软件意义重大。本文以实际项目需求为牵引,开发了具有超电大规模计算能力的快速平台电磁兼容仿真软件,主要内容包括:   1.深入研究了SBR方法用于载体平台电磁兼容问题的实现方法及关键技术。对于主要的实现步骤,分析比较各种实现方式的优缺点,并采取了最优的解决方案。   2.给出了物理光学法用于近场计算的改进方法,并深入研究了精度控制方法及最大准确范围;为了计入载体平台多次反射的效应,给出了用于近场计算的SBR方法。   3.提出了一种任意理想匹配天线间隔离度的计算方法,这种方法忽略了天线的具体结构,采用天线的远场方向图作为输入,因而有效的降低了建模难度,减少了计算量。   4.采用面向对象的软件开发技术分别实现了载体平台电磁兼容SBR算法和图形用户界面的编写。使用OPENMP技术加速SBR算法,并编译生成了64位并行发布版程序,进一步提高了计算速度。   5.设计并制作了微带偶极子天线,工作频率9.5~10.5Ghz。使用此种天线完成了多种载体平台的隔离度测试。使用仿真数据及测量数据对载体平台电磁兼容SBR算法及图形用户界面进行了软件校模,验证了软件的可靠性及高效性。
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