甚低频伞形天线地网性能研究.pdf

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1、总第２６７期舰船电子工程Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．９２０１６年第９期ＳｈｉｐＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ４５*甚低频伞形天线地网性能研究张静李云红（海军工程大学电子工程学院通信工程系武汉４３００３３）摘要论文通过运用电磁场仿真分析软件ＦＥＫＯ对不同形式地网的甚低频发信天线进行仿真，研究地网形式对损耗电阻的影响并进行分析。基于建立的不同地网形式的天线模型，进一步计算出天线效率，根据计算数据对地网进行分组对比，从中筛选出性能优越的地网形式。对伞形天线而言，辐射状地网的天线效率最高在８０％以上，效果明显；而矩形地网则效果不佳；如果对辐射状地网加回流环，效果不是很明显。关键词甚低频；伞形天线

2、；ＦＥＫＯ仿真；地网中图分类号ＴＮ８２０DOI：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２-９７３０．２０１６．０９．０１２GroundNetCharacteristicsofVLFUmbrellaAntennaZHANGJingLIYunhong（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３）AbstractＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｍｓｏｆｇｒｏｕｎｄｎｅｔｏｆＶＬＦｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇａｎｔｅｎｎａｓａｒｅｓｉｍｕ

3、ｌａｔｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｏｆｔｗａｒｅＦＥＫＯｔｏｓｔｕｄｙａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｇｒｏｕｎｄｎｅｔｏｎｌｏｓｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａｓａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｖａｒｉｏｕｓａｎｔｅｎｎａｍｏｄｅｌｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｇｒｏｕｎｄｎｅｔｓａｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｇｒｏｕｐｓａｎｄｃｏｎｔｒａｓｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄａｔａｏｂｔａｉｎｅｄ，ｔｈｅｎｔｈｅｂｅｓｔｏｎｅｃａｎｂｅｆｏｕｎｄ．ＦｏｒＶＬＦｕｍｂｒｅｌｌａａｎｔｅｎｎａ，ｔｈ

4、ｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｒａｄｉａｌｐａｔｔｅｒｎｏｆｇｒｏｕｎｄｎｅｔｉｓｍｏｒｅｔｈａｎｅｉｇｈｔｙｐｅｒｃｅｎｔ，ｉｔｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｇｒｏｕｎｄｎｅｔｉｓｎｏｔｓｏｇｏｏｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｒａｄｉａｌｐａｔ-ｔｅｒｎｏｆｇｒｏｕｎｄｎｅｔ，ｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｒａｄｉａｌｐａｔｔｅｒｎｏｆｇｒｏｕｎｄｎｅｔｗｉｔｈｒｅｔｕｒｎｒｉｎｇｓｉｓｎｏｔｈｉｇｈｅｒ．KeyWordsｓｖｅｒｙｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｕｍｂｒｅｌｌａａｎｔｅｎｎａ，ＦＥＫＯｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｇｒｏｕｎｄｎｅｔClassN

5、umberＴＮ８２０特性，与天线本身有关，输入电阻是辐射电阻与损１引言耗电阻之和，这样来讲，可从损耗电阻入手，地损耗甚低频电波频率较低（３ｋＨｚ～３０ｋＨｚ），在地电阻的改变也是一方面，通过改变地网形式的方式球-电离层波导中传播较稳定，衰减较小，在远洋和来优化地网结构，以此来达到减小损耗电阻，提高［１］对潜通信中得到广泛的应用。电磁波在水下衰天线效率，提升通信能力的目的。减很大，这在很大程度上限制了潜艇的通信深度，２地网形式对甚低频发信天线损耗因此要想提高潜艇的通信能力，使潜艇在更深的水电阻的影响域收信，那么只有提高天线的辐射功率。实现此目标，有两种方法：一种是提高发信机的功率，另一种甚低

6、频发信天线的形式有很多种，如Ｔ形天是提高天线系统的效率。由于甚低频发信机的功线Γ型天线和伞形天线等，这些顶叫做顶负载，无率已经做到足够大了，所以短期内很难在这一方面论是山谷天线，还是铁塔天线都带有这样一个顶负进行突破，那么只能从提高天线系统的效率方面入载，称之为顶容线，通常顶容线并不直接参与辐射，手，进而提高潜艇的收信深度。天线的效率是辐射真正的辐射体是下引线，顶容线对天线起到加载作［２～３］［４］电阻与输入电阻之比，辐射电阻是天线的一种用，以改善下引线上的电流分布，从而提高天线*收稿日期：２０１６年３月１日，修回日期：２０１６年４月１９日作者简介：张静，男，讲师，研究方向：天线理论与技术

7、。李云红，男，硕士研究生，研究方向：天线理论与技术。４６张静等：甚低频伞形天线地网性能研究总第２６７期的辐射效率。本文研究在顶负载确定的情况下，通从表２及图１可以看出，仿真实验选定的所有过改变地网的形式来观察损耗电阻的变化情况，从地网角度间隔中，当角度间隔为２°时，天线效率达而可得知当地网形式改变时，天线效率的变化趋到仿真结果中的最高值８３．１１％，同时地网面积为２势，从而找出最优化的地网形式。８．７３ｋｍ，是天线面积的