宽带改型B 夹层移动通信天线罩的仿真设计

现代电子技术Modern Electronics Technique2023年12月1日第46卷第23期Dec. 2023Vol. 46 No. 230 引 言频率选择表面（Frequency Selective Surface, FSS ）是一种由周期性排列的金属片或任意几何形状的孔径元件组成的周期结构[1⁃2]，因其具有独特的频率选择特性而引起研究者们的广泛关注，它广泛应用于空间滤波器[3]、偏振器[4]、隐身天线罩[5⁃6]。

在隐身领域，由于天线通常是强散射源，因此降低整个天线系统的雷达横截面（Radar Scattering Section, RCS ）至关重要。

当外部电磁波照射天线系统时，将天线工作波段外的电磁信号反射到某些方向，缩减了天线的单站RCS 。

同时，FSS 天线罩对天线工作频率范围内的信号具有全传输特性，保证了工作频段内天线的正常通信。

然而，这种反射带外电磁波的方法仅适用于单站雷达，对于双站或多站雷达而言并没有较好的隐身效果。

近年来形成了一种结合FSS 和吸波器的设计思路，它被称为频率选择性吸波体（FSA ）。

FSA 通常能够吸收带外的入射电磁波，并且由一个传输波段来传输通信信号。

FSA 的概念首先在文献[5]中被提到，它一般由两层结构组成，即上层的吸波结构和下层的FSS 结构。

上层的吸波结构通常由金属结构和损耗元件构成，下层的FSS 由孔径元件组成。

根据吸波波段与传输波段位置基于超表面的超宽带隐身天线罩的仿真设计熊 杰， 杨宝平（黄冈师范学院 物理与电信学院， 湖北 黄冈 438000）摘 要： 为了减小飞行器的多基站雷达散射截面，增加天线系统的隐身功能，提出一种基于超表面的超宽带隐身天线罩模型，该模型具有低频吸收、高频传输的特性。

提出的天线罩由位于上层的吸波结构和位于下层的频率选择结构组成。

上层由两个π型金属结构与工型金属结构组合而成，中间通过电阻元件连接，下层由“X ”字型周期缝隙结构组成，每个周期结构中一个电阻层结构对应4个“X ”字型FSS 结构。

天线罩与天线阵全波仿真技术天线罩是用来保护天线的一种介质外壳，使天线避免在各种恶劣环境条件下可能造成的损坏，但是天线罩的存在也会影响天线的电性能，包括辐射方向图、功率传输损耗、瞄准误差等。

随着ANSYS HFSS 软件在天馈系统设计中的普及，针对天线及其前端馈电网络的基于仿真的设计流程已经日趋成熟。

先进的设计手段也促进射频模块不停地向更高性能、更高集成度的方向发展。

随着天线指标的不断提高，天线罩的电磁设计，尤其是天线罩与天线或天线阵的一体化设计和联合仿真已经成为迫切需要解决的课题。

天线罩作为复杂天线系统的重要组成部分，其电磁设计也具有相当的难度。

很多天线罩是电大尺寸与复杂材料的混合体，同时，当其内部为波导裂缝天线阵时，还需要考虑天线的转动角度，其转动引起的瞄准误差和瞄准误差斜率对计算精度的要求高，采用全波仿真技术对天线阵带天线罩进行整体精确仿真是必要的。

其产生的大规模计算和大的仿真任务量需要通过先进的算法及并行求解技术实现。

1.新功能3D Component更快实现天线罩与天线阵一体化建模在通常的研发流程中，天线罩与天线或天线阵往往是不同设计小组开发，而在天线罩的电性能研究中，需要将天线或天线阵与天线罩一体化进行考虑，才能获得更为精确且可靠的结果，因为只有这样才能将复杂的近场效应考虑在内。

因而，仿真模型的安全传递成为了实际研发过程中必须要解决的问题。

HFSS中不断完善的3D Component功能可以将HFSS仿真模型保存为一个3D Component，这个Component中包含了HFSS仿真所需的一切设置与信息，包括三维结构、材料属性、端口、边界条件、网格剖分方式、混合算法设置等，可以直接用于新的仿真。

在最新的HFSS 2016版本中，3D Component增加了全新的加密功能，除了可以通过密码保护模型的安全外，还能够隐藏模型的结构细节，在3D Component的使用者看来，就像一个黑盒子，却通过仿真能获得完整模型的所有性能，从而进一步确保了模型传递的安全性，保护。

低成本宽带天线设计与仿真一、前言在现代社会中，网络已经成为人们日常生活不可或缺的一部分，而网络的核心是宽带。

为了满足人们对于网络带宽的需求，天线的设计与优化变得极为重要。

本文将介绍低成本宽带天线的设计与仿真方法，以帮助广大读者了解天线的相关知识和技术。

二、低成本宽带天线的设计原理低成本宽带天线的设计原理是基于天线的基本结构和特性原理。

天线是将电磁波的能量转化为电流或相反的设备。

宽带天线的设计则需要考虑一定频段内的频率范围，其带宽也会影响天线的效果。

有两种常见的天线设计原理，分别是射频传输线和短天线。

1. 射频传输线原理射频传输线原理天线本质上是由一系列导体（通常为电线）形成的连续螺旋线，用于将射频电气信号作为导致电压沿线传输。

当射频信号沿着导线传播时，会导致电流的累积和电磁场的发生。

这种特殊的结构形式赋予了天线独特的频率响应和调谐特性。

2. 短天线原理将远离天线的负载部件置于电源输入端的方法，在实现较高带宽时获得相当普遍应用。

采用这一方法就可以提高天线的传输带宽。

此外，还可以使用特殊的短路或开路断口来消除反射波。

三、低成本宽带天线的仿真方法在优化调试天线之前，建议使用仿真工具来预先设计、验证和分析天线。

天线仿真软件的使用具有多种优助益，包括模拟和分析天线、集成天线结构、将电子元件尺寸或其他设计参数传送给其他CAD工具进行模拟和生产。

常用的天线仿真软件包括CST Microwave Studio、Ansoft HFSS 等。

这些软件可以帮助设计师理解电磁场的特性并生成详细的数据报告。

四、低成本宽带天线的优化方法1. 正交经验模态分解正交经验模态分解是一种能够分离信号和噪声的方法，这种方法能够有效地抑制噪声并优化信号质量。

使用正交经验模态分解技术，可以设计出一种非共面的宽带天线。

2. 共振器优化共振器优化是通过优化天线各元件间的几何形状，实现天线的性能优化。

在此方法中，设计师可以以共振器为基础考虑单元系数，以优化天线应用。

基于多层结构的宽带天线罩设计摘要：天线罩是雷达天线系统的重要组成成分，随着天线工作频段的拓宽，天线罩也需要具有宽频带的传输特性，这对天线罩的设计工作提出了更高的要求。

本文基于多层透波结构实现了宽频带透波天线罩的设计。

首先利用等效传输线理论对多层透波结构的传输特性进行分析，计算出多层透波结构的传输系数公式，并分析影响多层透波结构的传输特性的设计因素，然后通过三维电磁仿真软件对多层透波结构进行结构变量优化，仿真设计得到具有宽频带透波特性的多层天线罩结构，同时具有良好的斜入射稳定性。

关键词：天线罩；宽带；多层结构中图分类号：TN820 文献标识码：A1引言天线在飞机、导弹、射电天文、测控等方面有着广泛的应用，天线罩也随之快速发展起来。

雷达天线罩是一种功能结构件，它不仅要满足结构强度和刚度、空气动力、耐环境性和其他特殊功能等要求，还要满足电性能要求，需要对原天线的电性能影响较低[1][2]。

随着军事需求的发展，各类武器系统如战机、舰船的雷达系统需要满足多频段天线的使用，以提高武器系统的通信、制导能力以及电子设备抗干扰能力，这就需要天线罩具有宽频带特性，工作频段同时覆盖一个或多个波段[3]，这就给天线罩的优化设计工作提出了更大的挑战。

传统的天线罩设计采用的计算分析方法，包括低频算法（如矩量法（MOM）、有限元法（FEM）），高频算法（如几何光学法（GO）、物理光学法（PO））和解析方法等。

但是上述算法也存在一些缺点，比如低频算法使用全波分析方法来分析计算，精度高，但计算量大、运算速度慢，高频算法计算精度不高，解析方法常常公式推导过于繁琐复杂等，这些都不利于在实际工程设计中快速进行天线罩高性能的优化设计工作。

本文基于多层结构进行宽频带透波天线罩的设计，首先利用等效传输线理对多层透波结构建立等效电路模型来进行传输特性分析，然后通过三维电磁仿真软件CST 对多层天线罩进行优化计算分析，最终计算得到了宽传输带的多层天线罩结构，同时具有较好的斜入射稳定性。

基于有限元理论的软件仿真设计天线罩方法的开题
报告
1. 研究背景及意义
天线罩是一种在天线周围用于保护天线的外壳，是天线系统设计中不可或缺的一部分。

不仅可以提高天线的抗干扰能力，还可以提高天线的辐射效率和频宽，降低辐射损耗和杂散波等。

天线罩的设计需要考虑材料、形状、几何结构、阻抗匹配等因素，因此常常需要用软件仿真进行模拟，这样能快速、高效地进行参数分析和优化设计。

2. 研究内容及方法
本课题将采用有限元理论进行软件仿真设计天线罩的方法。

具体包括以下几个步骤：
（1）建立天线罩的有限元模型，选择适当的网格精度和材料属性，进行材料参数的输入和界面处理。

（2）进行天线罩的电磁场仿真分析，包括天线的辐射和辐射性能、天线罩的电场分布和电磁波穿透特性等，并通过不同材料和形状的天线罩进行比较分析。

（3）对仿真结果进行分析和优化设计，根据需求，调整天线罩的材料、形状等参数以达到更好的性能指标。

3. 研究计划
本研究计划分为以下几个阶段：
（1）文献调研和理论分析；
（2）建立天线罩的有限元模型，进行软件仿真分析；
（3）分析优化设计，得出最佳天线罩参数；
（4）实验验证，并对仿真结果进行校正。

4. 预期成果
本研究预计将得出一种利用有限元理论进行软件仿真设计天线罩的
方法，解决天线罩参数设计和优化过程中的问题，提高天线系统的性能、抗干扰和抗辐射背景噪声等方面的能力。

成果将在学术论文和相关专业
会议上发表。

天线罩电磁特性的仿真分析随着无线技术的发展，天线罩的应用变得越来越重要，它给无线通信带来的变化和改变是巨大的。

在天线罩的电磁特性的仿真分析中，有着重要的作用。

这方面的研究主要集中于天线罩的谐振频点和振宽，以及电磁屏蔽性等。

首先，考虑到天线罩的谐振频点。

在仿真分析中，需要考虑到天线罩的谐振频率与尺寸、形状、面积密度等因素有关。

研究表明，若把这些因素考虑在内，则可以得出具体的谐振频点。

而在分析中，又需要考虑到天线罩的振宽，即调制的频率，因此，需要考虑到天线罩的表面形状、振子的形状、表面面积等因素，以及信号的强度等特性，以影响天线罩的振宽。

此外，在仿真分析中还要考虑电磁屏蔽性。

这里要考虑到天线罩的尺寸、材料、形状、拓扑结构等，以及作为背景介质的电磁环境等。

这些因素都会造成天线罩电磁屏蔽性的影响，从而影响其对外部电磁信号的非理想损耗。

针对上述特性，一般在进行仿真分析时，可以采用数值仿真的方法，如采用有限元分析、传输线模拟方法以及计算机模拟等方法，来模拟天线罩的电磁特性。

其中，有限元分析是以有限元技术的基础，以三维空间中的天线罩结构为对象，对它们的电磁特性进行仿真分析；传输线模拟方法是模拟由于天线罩存在电感、容性和电容等电特性时，传输线的响应特性；而计算机模拟是根据计算机模拟方法，分析天线罩的电磁场分布、波形以及接收信号强度等等。

以上是天线罩电磁特性的仿真分析的基本方法，它们可以帮助我们准确的分析和评估天线罩的电磁特性。

通过这些分析，可以辅助我们更好的了解和理解天线罩的工作状态，从而实现有效的无线通信。

总之，天线罩电磁特性的仿真分析有着重要的作用，其分析结果可以提供有关天线罩的基本资料，以及有助于改善其设计性能的有效依据。

因此，对于需要此方面的仿真分析和设计的应用，需要充分的考虑以上提到的因素，并正确地进行分析，以获得更好的结果。

宽带改型B 夹层移动通信天线罩的仿真设计韩国栋，顾长青（南京航空航天大学信息科学与技术学院，南京，210016）摘要：带宽是移动通信加罩天线的一项重要技术指标。

利用Ansoft HFSS软件，以单极子柱状天线为研究对象，首先对单层罩结构进行仿真，其结果验证了方法的正确性；并在此基础上，提出一种新型的B 夹层罩壁结构，分析了天线谐振频率和带宽随罩壁厚度，材料的介电常数，天线罩内径以及夹芯层占罩壁总厚度比例等参数的变化趋势，找出了以上参数对带宽影响的最优化范围，设计的这种天线罩具有单层罩近2倍的带宽。

关键词：B 夹层天线罩，移动通信，带宽，谐振频率，宽带中图分类号：TN820.8Design and Simulation of Wide-band Improved B-Sandwich Antenna-Radome in Mobile CommunicationHan Guo-dong, Gu Chang-qing(College of Information Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing, 210016,ChinaAbstract: Bandwidth is an important technical index of the antenna covered with radome in the mobile communication system. The monopole rod antenna is studied by using the software of Ansoft HFSS. Firstly, the single layer radome is simulated and the results confirm the correctness of this kind of simulation method. Then, one novel B-sandwich radome structure is proposed, and the variation tendency of the resonance frequency and bandwidth depending on a series of parameters, including the total depth of the radome, the permittivity constant of the dielectric interlayer material, the inner radius and the scale of the interlayer depth to the total radome’s, are analyzed. And theoptimal ranges of these parameters for the bandwidth are found out. The result shows that this kind of radome has enhanced one times bandwidth than the single layer radome. 基金项目：江苏省自然科学基金（BK2002093）资助项目作者简介：韩国栋，男，博士研究生，1980年生；E-mail:laorieshan@; 顾长青，男，教授，博士生导师，1958年生。

天线罩电磁特性的仿真分析今天，技术革新以前所未有的速度发展，无线通信技术发展也在全球范围内受到前所未有的关注。

因此，对于如何有效提高无线信号的实际传输距离，以及对于无线通信技术的实际性能提醒有着巨大的重要性。

天线罩，也被称为信号增益器，是技术领域中最重要的部件之一。

于这种装置，电磁特性的仿真分析是提高性能并检验安装，和保证系统成功运行的关键。

鉴于以上，本文旨在对天线罩电磁特性仿真进行分析，以提高天线罩性能。

首先，将介绍天线罩电磁特性的仿真分析方法。

然后，分析天线罩的建模，并且介绍相关的仿真工具等。

最后，将提出一些建议，以便更好地开发和实现天线罩电磁特性的仿真分析。

关于天线罩电磁特性仿真分析，首先要了解分析方法。

天线罩电磁特性仿真可以有效地分析天线罩的电磁学特性，以使电磁屏蔽效果有效提高，并可以确定模型的准确性。

目前，有两种主要的分析方法可以用来分析天线罩电磁学特性。

第一种方法是有限元法。

有限元法是一种用于分析微小物体的分析方法，其核心思想是将复杂的物体分割成一系列的小区块，并使用有限元模型来评估它们之间的相互作用。

有限元法可以用来评估天线罩表面微小细节以及它们之间的相互作用，从而更准确地分析天线罩的电磁特性。

另一种方法是边界元法，它可以快速地评估天线罩的电磁特性。

边界元法基于解析结构的理论，可以用于评估平面形状或高度简单的几何体的电磁特性。

边界元法可以有效地分析天线罩的电磁特性，而不必考虑它的微小细节，从而为用户提供更准确和可靠的分析结果。

天线罩的建模是进行仿真分析的前提，有效的建模可以为分析人员提供准确的电磁特性仿真数据。

目前，常用的建模软件有HFSS、Ansoft Designer和CST Microwave Studio等。

其中，HFSS可以有效地建模出电磁中的三维几何体，可以用来建模复杂的天线罩几何体，而Ansoft Designer则更适用于建模复杂的几何模型，两种软件均可以非常准确地模拟出实际天线罩上几何细节。

超宽带微带天线的仿真与设计摘要：天线是无线电系统组成中必需的组件，它是接收以及辐射无线电波的装置。

超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是一种近几年发展迅速的无线通信技术，也被叫做UWB技术。

它通过接收和发送极窄的脉冲来完成数据的传输，并且信号的带宽达到了GHz级别。

本文在阐述相关理论基础上，从一款天线入手，经过加载缝隙或者开槽设计了一种通过微带线馈电的超宽带天线。

通过使用电磁仿真软件HFSS对天线仿真，得到天线的S11、VSWR、极化方向图等参数。

并且验证了该天线覆盖的频段满足超宽带天线的设计要求。

关键字：超宽带技术；微带天线；仿真1 引言随着科学技术的不断进步，无线通信领域也随之快速发展。

无线频谱的资源是有限的，但是，人们对通信系统要求却日益增加。

因此，将可用频带拓宽就变得十分重要，而UWB技术的各种特性可以很好地解决这些问题，所以对超宽带天线的研究就变得非常有意义。

最初出现的超宽带无线电技术可以追溯到1960年左右，它当时主要是被应用于雷达检测、精确定位等其他领域，并不像当前的超宽带无线电技术被广泛地运用在通信领域。

美国国防部于1989年首次使用“超宽带”这个术语。

1992年，美国联邦通信委员会通过了一项议案。

该项议案重新定义了“超宽带”，并将3.1GHz到10.6GHz间的频段分配给了通信系统使用，允许了“超宽带”技术进入民用领域。

在此之前，该技术只有军方才能使用。

超宽带的定义方式分为绝对带宽和相对带宽两种，公式如下绝对带宽：BW=（1.1）相对带宽：（1.2）与分别表示-10dB带宽的上、下截止频率。

2基础理论概述2.1超宽带天线的性能参数下面介绍能够表征超宽带天线的一些常用性能参数，例如带宽、增益、极化等。

极化：天线的极化通俗来说指的天线工作时电流前进的方向，主要可以分为线极化和圆极化两种。

带宽：天线工作时所对应的频率范围就是天线的带宽。

一般情况下可以分为以下三种，分别是输入阻抗带宽、方向图带宽和相对带宽。

天线罩理论与设计方法天线罩是用来保护天线免受外界干扰和提高天线性能的重要装置。

天线罩的设计方法和理论研究对于提高天线的工作性能和应用发挥重要作用。

天线罩的设计方法一般可以分为四个步骤：定义问题、进行仿真分析、进行天线罩结构设计、并进行性能测试和验证。

第一步是定义问题，包括天线工作频段、辐射方向图、电磁辐射和散射特性等，并根据这些要求确定天线罩的结构参数和材料。

第二步是进行仿真分析，通过电磁场仿真软件模拟天线罩在不同工作条件下的电磁特性。

可以通过改变天线罩的形状、厚度和开孔结构等参数，优化天线罩的性能。

常用的仿真方法有有限元分析、时域有限差分法、周期性结构方法等。

第三步是进行天线罩结构设计，根据仿真结果确定最佳的天线罩参数，包括外形、材料、厚度、开孔结构等。

天线罩的外形可以采用不同的几何形状，如球形、圆柱形、方形等。

天线罩的材料一般选择金属，如铝、铜等，具有高导电性和较大的电磁波吸收能力。

天线罩的厚度是一个重要参数，过厚会增加重量和成本，而过薄会影响天线罩的衰减性能。

第四步是进行性能测试和验证，通过实际测试和测量，验证天线罩的设计是否符合要求。

可以通过天线测试仪对天线罩的增益、辐射方向图、驻波比、辐射效率等进行测试，进一步优化和改进设计。

天线罩的设计理论主要包括天线罩的电磁波吸收机理、电磁波传输与散射机理等。

天线罩的工作原理是通过吸收和散射来减少天线周围的电磁波干扰。

当外界的电磁波入射到天线罩上时，一部分会直接进入天线罩，而另一部分则会被天线罩表面的开孔所散射。

通过合理设计天线罩的开孔结构，可以使大部分外界电磁波被散射掉，从而减少其对天线的干扰。

另外，天线罩的设计还需要考虑电磁波吸收问题。

天线罩的材料应具有良好的电磁波吸收性能，使其能够吸收入射的电磁波能量。

材料的电磁波吸收性能主要与其电导率和磁导率有关。

常用的电磁波吸收材料有聚合物复合材料、吸波材料等。

总之，天线罩的设计方法和理论研究对于提高天线工作性能和应用功能具有重要意义。

浅析宽缝天线的仿真（范文大全）第一篇：浅析宽缝天线的仿真浅析宽缝天线的仿真【摘要】本文改进了一种基于宽缝微带天线结构的超宽带天线．利用HFSS对改进前后进行了仿真计算，给出了反射损耗曲线和辐射方向图。

改进后的天线采用较低的介电常数和较小的薄基板，获得了更大的阻抗带宽和频率范围。

【关键词】超宽带宽缝天线 HFSS仿真对于超宽带系统，一个很重要的问题就是超宽带天线的研究。

因为对于传统的窄带天线，超宽带天线需要有几个倍频程的阻抗带宽，而且要求天线在整个超宽带频带宽度中都有稳定的性能。

微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的天线。

它利用微带线或同轴线等馈线馈电，在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。

因此，微带天线也可看作为一种缝隙天线。

它具有剖面低、体积小、重量轻、易于加工、便于获得圆极化的优点，并且非常有利于集成，为一简单矩形贴片的微带天线。

辐射基本上是由贴片开路边沿的边缘场引起的，垂直于贴片的方向上辐射最强。

微带缝隙天线是微带天线中的一种，因其结构简单、便于排阵等优点在雷达与通信系统中有着广泛的应用。

通常按照缝宽电尺寸的大小，缝隙天线可以分为窄缝和宽缝两种结构。

通常窄缝天线的阻抗带宽比较窄，而采用宽缝结构则可以获得较宽的工作带宽，并且对制造公差要求比贴片天线低，在组阵时其单元间隔距离比贴片天线更大。

目前改进技术可归纳为以下两种：改变馈电结构(如T形、十字形、u形或 Pi形等)；改变宽缝形状(包括矩形缝、圆形缝、椭圆缝等以及将矩形缝旋转或者将矩形缝的直角转为圆角等)。

采用渐变缝隙结构的微带天线可以获得超过100％的阻抗带宽，并且具有较高的增益，矩形微带馈电的半圆形宽缝天线和三角形微带馈电的三角形宽缝天线，阻抗带宽分别为l20％和l10％。

但上述两种天线都是制作在FR4的基板材料上的，由于FR4的损耗比较大，降低了天线的效率，而且两者面积也过大(110 mm×110mm)，这也限制了将其集成到便携通信设备中。

天线罩电磁特性的仿真分析
今天，由于科学技术的不断发展，微波电子系统已经成为重要的技术应用领域，尤其是天线罩的应用。

它能够有效地吸收和衰减傅里叶谱的微小涡流，有效地抑制微波电子系统中的噪声和反射。

因此，对天线罩电磁特性的研究和分析十分重要。

一般而言，为了研究天线罩的电磁特性，需要经过大量的实验和模拟。

模拟分析是一种基于计算机模拟和分析电磁场的方法，可以迅速、准确地获得天线罩中微小电磁场的全部信息。

今天，由于计算机技术不断发展，已经有越来越多的大型、功能强大的有限元计算机软件可以用于研究天线罩的电磁特性。

本文旨在介绍和分析天线罩的电磁特性。

首先，有关天线罩电磁特性的定义及其应用范围将简要介绍。

其次，将详细介绍仿真分析方法，着重介绍电磁场仿真分析、电磁遮蔽性能仿真分析及电磁辐射性能仿真分析。

然后，本文将分析和探讨天线罩电磁特性仿真分析方法的优缺点。

最后，本文将重点介绍有限元仿真软件在仿真分析中的应用，并就有限元仿真软件的优势和应用策略进行讨论。

天线罩是一种用于改善电磁环境的重要装置，电磁特性对其应用价值有着重大影响。

因此，对天线罩电磁特性的仿真分析十分重要。

本文通过对天线罩电磁特性仿真分析方法和有限元仿真软件在仿真
分析中的应用进行系统的论述，为天线罩的开发、制造和应用提供了参考依据。

随着微电子技术的不断进步，高效的天线罩仿真分析技术将带来
更高的作用效率和更宽的应用范围。

因此，未来的研究重点将在于更精确的模拟分析、更高效的仿真策略、更先进的仿真技术以及更丰富的仿真分析数据等方面。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2018年第13期·137·文章编号：2095－6835（2018）13－0137－02夹层结构天线罩电性能优化设计曾安民（中航复合材料有限责任公司，北京101300；中航工业复合材料技术中心，北京101300）摘要：对某型飞机天线罩的罩壁结构进行变厚度优化设计，提高天线各扫描角度范围内天线罩透波性能。

计算结果表明，优化后结构主极化方向的功率透过系数相对于等壁厚结构的透过性能有了显著提升，最小透过率由原来的56%增加到了81%，大大提升雷达系统的探测能力。

关键词：天线罩；夹层结构；高透波；复合材料中图分类号：V19文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2018.13.137天线罩是保护飞行器导引头天线在恶劣的环境下能正常工作的功能结构，它是由天然或人造电介质材料制成的覆盖物，或是由桁架支撑的电介质壳体构成的特殊形状的电磁窗口[1-2]。

工程上应用较多的是多层夹心结构，中间芯层密度低，外层蒙皮层属于致密层，这样的结构不仅能够提供足够的力学性能，同时其宽频透波性能还非常优越。

通过设计合理的芯层和表面厚度，使天线罩在天线整个扫描角范围内具有优良的传输透波性能[3-6]。

本文针对C 夹层天线罩结构，采用几何光学射线追踪法理论，研究通过天线罩罩壁变厚度结构设计来提高天线各扫描角度范围内天线罩透波性能。

1理论分析几何光学三维射线追踪法用的是标量克希霍夫衍射公式，它对大天线来说，线积分项可以忽略，所以计算结果将是比较精确的，特别是当天线面积大于75倍波长平方时，计算结果令人满意。

综合考虑空气动力学及宽频透波性能要求，本文选择具有良好气动外形的C 夹层正切卵形天线罩结构作为整体结构天线罩的分析对象。

天线罩[7-8]的外形为旋转对称的正切卵形，其对应的函数写成如下形式：.0 R2R 2R2R>+=ρρy x （1）.R Wz R -+-=22R 2R ρ（2）上式中：R 为生成圆弧的曲率半径；W 为基础圆直径。

天线罩电磁特性的仿真分析
随着通信技术的发展以及对无线通信系统及其关键组件的应用，天线罩具有越来越重要的作用。

它为通信系统提供了有效的外部保护，实现了天线全向性和宽带宽度的特性。

天线罩电磁特性的仿真分析工作旨在研究天线罩的外部环境，给出一致的天线罩设计，从而提高整个系统的性能。

首先，对天线罩的电磁特性进行仿真分析。

利用电磁学理论，对天线罩的电磁场分布进行分析，并重点关注其中的封装和天线。

这些特性影响天线罩的整体性能。

此外，该分析还需要考虑外部电磁环境，如室外温度，湿度，建筑物围护等，以及支撑杆和绝缘子的影响。

其次，使用计算机辅助设计（CAD）进行仿真分析。

首先，建立
一个三维模型，用于模拟现实中的天线罩，细化其形状和尺寸等细节，并使用EDA工具进行仿真，从而在一个实际环境中模拟出天线罩的电磁特性，以了解更多细节。

此外，也可以对电磁特性仿真分析结果进行可视化，以便更好地了解整个系统中的电磁特性变化。

最后，根据仿真分析结果，利用优化方法对天线罩进行调整，从而获得一个性能更高的天线罩结构，最终确定出一个有效的设计方案。

综上所述，天线罩电磁特性的仿真分析可以有效地帮助研究人员获得天线罩的最佳性能，为整个系统的有效设计和提高性能提供帮助。

- 1 -。

东峻科技天线罩仿真设计与优化赋形频选罩、比相天线罩、天线+罩一体化等天线罩：透过率、BSE等精密计算公司简介天线罩BSE计算困难：•困难：电大尺寸、计算要求极其精密、近似算法误差太大•不适合采用有限元法（FEM）和矩量法（MOM）•未经特殊优化的FDTD软件往往计算时间极长东峻公司天线罩BSE与透射率模块：•特殊的共形网格技术：多参量判断，提速10倍以上•特殊增速法：提速10倍以上公司简介案例：导弹罩仿真与寻优30倍波长，4核，1.5h非共形、共形仿真对比：看上去很夹心层厚度寻优：要求BSE在25分以内像，但是无共形情况下，噪声已淹没有用信号微小差异，致命！公司简介案例：五层机载罩，透过率、BSE和副瓣公司简介案例：舰船罩、地面罩优化和测量天线罩接缝测量：普遍存在误区项目特征：1. 反辐射导弹等特殊需求2. 国际软件普遍没有对应功能难点：1.相差对各种细节极其敏感2.频率要求宽3.国际上相关机制讨论极少东峻已经建立了模块可做：结构和材料优化设计、敏感参数寻找等案例：比相天线罩的仿真体系大小：13 波长 * 6波长 * 6波长8核服务器电脑 计算时间：5小时比相天线罩的BSE和模式场图分析BSE计算水平和垂直极化，16个角度4.5GHz、5GHz、6.7GHz动态模式场观察，发现BSE较大的原因：汇聚、导波、散射等。

案例：介质层+金属栅格的整罩仿真与优化8高400，直径300的圆锥初步优化前后案例：鸭嘴罩仿真与优化计算信息●频段范围：16GHz●结构大小1200mm*500mm*200mm●核数：64核，256G●计算角度：0-40度，20个角度●计算时间:5小时鸭嘴罩的透过率优化优化前与优化后尖锥罩透过率仿真频率35GHz材料介电常数3.3，损耗角正切0.005.天线罩：直径260mm，高度760mm 壁厚5.5mm激励源距天线罩根部160mm，口径190mm增益30db。

电脑4核，22个角度，14G内存，10小时双层罩透过率、BSE 的优化设计优化前透过率优化前BSE优化后透过率优化后BSE 双层罩的透过率和BSE优化案例：螺旋天线阵+天线罩的一体化仿真公司简介计算信息 ●频段范围：3GHz-6GHz ●结构大小： –天线单元：9*9 –FSS 单元：19*17 ●网格数量： –不加罩838*430*147 –加罩1155*1046*178 ●占用内存： –不加罩30G –加罩60G ●计算时间:–不加罩10小时–加罩15小时9*9Vivaldi 天线阵 + FSS 天线罩 一体化模型 案例：Vivaldi 天线阵列+FSS 天线罩一体化仿真FSS天线罩透反率无限大阵列双层FSS 垂直入射情况下透反率Vivaldi天线阵列 3GHz 扫描角45°加罩前后方向图阵列Vivaldi天线增益差随扫描角变化趋势随着扫描角度的增加，通带高频端向低频方向偏移，-1dB通带变窄。

一种移动通讯设备的模式装饰天线设计结构的制作方法一种移动通讯设备的模式装饰天线设计结构的制作方法，包括以下步骤：
1. 设计阶段：首先，根据移动通讯设备的外形和功能需求，设计出模式装饰天线的结构。

这一阶段需要考虑到天线的性能参数，如工作频率、增益、带宽等，以及设备的物理限制，如尺寸、重量等。

2. 制作天线主体：根据设计图纸，选用合适的材料（如金属、塑料等）制作天线主体。

这一步骤需要保证天线的机械强度和精度。

3. 安装模式转换器：将模式转换器安装到天线主体上。

模式转换器的作用是将天线的接收或发射的信号从一种模式转换为另一种模式。

4. 安装馈线系统：馈线系统用于传输信号。

根据设计图纸，将馈线系统连接到模式转换器上。

5. 测试与调整：在完成以上步骤后，需要对天线进行测试和调整，以确保其性能参数符合设计要求。

这一步骤可能包括测试天线的电气性能、机械性能等。

6. 质量控制：对天线进行严格的质量控制，确保每个步骤都符合质量标准。

7. 包装与交付：最后，将天线按照要求进行包装，并交付给客户。

以上步骤仅作参考，具体制作方法应根据实际情况进行调整。