FEKO在直升机天线布局中的应用

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1、总第180期2014年第3期直升机技术HEUCOP‘I匿R7rECHNIQUE7rotalNo．180No．32014文章编号：1673．1220(2014)03旬31舶FEKO在直升机天线布局中的应用韩凯(中国直升机设计研究所，江西景德镇333001)摘要电磁仿真软件F'EK0具有强大的电磁场计算分析能力。以直升机载航管应答天线和无线电高度表天线为例，研究了FEK0在直升机天线布局设计中的应用，给出了FEK0中的模型建立方法，通过仿真计算天线辐射方向图和隔离度及其分析，说明FEKO可完成天线布局的优化设计。研究中的试验测量结果与仿真计算结果基本吻合，验证了FEK0进行直升

2、机天线布局仿真方法的合理性和可行性。关键词FEK0；天线布局；仿真中图分类号：V241．02文献标识码：AAppHcationofFEKoinHeHcopterAntemmPlacementHANKai(chinaHelic叩terRese眦h锄dDevel叩mentInstitute，Jingdezhen33300l，china)Abst瞰tElectmmagneticsimulationsoftwareFEKOhaspowe血labilitycancalculateandanalyzeelectI_omagneticfield．Thisp印erresearchedthe

3、applicationofFEKOinhelicopterantennaplace·mentwhichtakenexaIIlpleforATCresponseantennaandradioaltimeteraIltenna．First，themethodofbuildingmodelsinFEKOw鹊百ving．Thent}IepapertestifiedFEKOcouldcompleteoptimizingdesignofantennaplacement．ThesimulationresultmettlletestresultwhichValidatedtheration

4、alityandfeasibilityforsimulationmethod．Key啪rdsFEKO；antennaplacement；si舢lationO引言直升机天线布局，就是天线在直升机上的位置布置设计，属于天线系统的电磁兼容范畴⋯，既要满足天线本身的功能、性能要求，同时又必须确保天线间的射频耦合不会造成机载设备性能的下降。传统的天线布局设计，是在定性分析和经验的基础上确定天线的安装位置，并通过试验进行验证和完善。由于试验工作量大、周期长，很难对天线安装位置进行精确设计。现在一般采用电磁场分析软件对天线布局进行仿真分析，在反复迭代的基础上，实现天线布局的精确设计，同时

5、可大量节省试验工作量，压缩设计周期，节省人力、财力和物力。1电磁仿真软件FEKO简介FEKO是EMsS公司开发的一款三维任意结构收稿日期：2014一04一03作者简介：韩凯(1988一)，男，陕西渭南，硕士，助理工程师，主要研究方向：电磁兼容。·32·直升机技术总第180期全波电磁场分析软件，可分析各种电磁辐射、散射、EMc等确定性问题，在全球范围内得到了广泛的应用，包括天线设计、天线布局旧J、微波电路电磁兼容、电磁散射Rcs分析等。FEKO基于矩量法(MoM)，拥有高效的多层快速多极子法(MLFMM)，并将矩量法与高频分析方法完美结合，包括物理光学(P0)、一致性绕射理论

6、(uTD)等，非常适用于求解天线分析中的各类电磁场问题。对于电小尺寸天线，FEKO可以采用完全的矩量法进行分析；对于电小与电大尺寸混合结构的天线，FEKO既可以采用多层快速多极子法，又可采用混合方法——用矩量法分析电小尺寸部分，而用高频方法分析电大结构部分。FEKO中的MoM／MLFMM都可以用于精确求解天线问题，加上PO或uTD，可轻松求解天线在载体上的布局问题。2FEKO天线布局仿真FEKO具有强大的电磁场分析计算能力，其分析天线问题的步骤如下∞J：1)建立天线模型，并处理成适合FEKO求解的仿真模型；2)几何模型上设定激励端口；3)剖分1步中所得模型，按照每波长剖分8

7、到10份的规则进行，局部细节可适当加密网格；4)设定求解选项：指定求解频率或频段，指定激励方式幅度及相位，设定所需求解的参数，如近场、远场、s参数等；5)运行预处理模块PREFEKO，得到用于求解的模型文件木．fek，如出错，需要返回l步重新修改模型；6)进入POsTFEKO，检查模型及激励求解选项设置；7)运行FEK0，求解问题；8)重新进入或返回POSTFEKO，显示并查看计算结果。天线布局主要考虑天线装机状态的辐射方向图∽o和收发天线间的隔离度bJ，运用FEKO可方便准确地计算这些参数。本文以某型机上航管应答