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车载多天线系统的电磁兼容问题分析
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（完整内容请下载后查看）第 4 期
2002 年 4 月
065
电 ꢀꢀ子 ꢀꢀ学 ꢀꢀ报
ACTAELECTRONICASINICA
Vol.30 ꢀNo.4
April ꢀ2002
ꢀ
ꢀ
车载多天线系统的电磁兼容问题分析
纪奕才 ,邱 ꢀ扬 ,陈 ꢀ伟 ,孙保华 ,刘其中
(
)
西安电子科技大学 ,陕西西安 710071
ꢀꢀ摘 ꢀ要 : ꢀ本文采用矩量法和微波网络理论相结合的方法分析了车载多天线系统的电磁兼容问题. 该方法先将天
线系统等效为微波网络 ,然后采用矩量法求解该等效网络的导纳矩阵 Y,利用该导纳矩阵就可求得天线间的耦合度.
文中也对发射功率较大的天线的近场分布进行了分析.
关键词 : ꢀ电磁兼容 ; 矩量法 ; 网络 ; 耦合度 ; 近场
(
)
中图分类号 : ꢀTN820ꢀꢀꢀ文献标识码 : ꢀA ꢀꢀꢀ文章编号 : ꢀ037222112 2002 0420560204
AnalysisofEMCProblemsoftheVehicular
MultipleAntennasSystem
JIYi 2cai,QIUYang,CHENWei,SUNBao 2hua,LIUQi 2zhong
(
)
Xidian University, Xi′an , Shaanxi 710071, China
Abstract: ꢀThemomentmethodcombinedwiththeoryofmicrowavenetworkisusedfortheanalysisofEMCproblemsoftheve
hicularmultipleantennassystem.First,themultipleantennassystemisequivalenttoamicrowavenetwork,thentheadmittancematrix
YofthenetworkcanbecomputedfromtheMOMsolution.Usingtheadmittancematrix,wecanobtainthecouplingbetweentwoan
tennas.AndthenearfieldoftheantennaswithhighRFpowerisalsocalculatedinthispaper.
2
2
Keywords: ꢀEMC;momentmethod;network;coupling;nearfield
进行了计算 ,并得到大功率发射天线的近场分布 ,为多天线系
统的电磁兼容问题的分析做了十分有意义的尝试.
1 ꢀ引言
ꢀꢀ随着电子技术 、通信技术的快速发展 ,越来越多的电子设
备被集成在一个系统中 ,同时 ,一个电子系统可能需要几副甚
至十几副工作在不同波段的天线来接收或发射电子信号 ,例
如一架飞机或一艘军舰上会装载各种各样的完成不同功能的
电子设备及其天线. 同一系统中不同天线的近场耦合很强 ,严
重干扰了各收发电台的正常工作 ,因此怎样预估及避免这种
干扰 ,对于通信设备的正常工作至关重要. 另外 ,当天线发射
功率很大时 ,其周围的电子设备也会受到很强的干扰 ,而无法
正常工作 ,因此天线近场的预估也是电磁兼容的一个重要问
题.
2 ꢀ理论分析及矩量法建模
ꢀꢀ对于安装在车辆 、飞机等上的线天线多涉及线面连接问
题 ,常用的处理方法是将车体或飞机体用封闭的金属导体面
近似 ,并在导体面上采用磁场积分方程来求解电流分布 ,在导
线上采用电场积分方程来求解 ,而对于线面相连接的区域比
较复杂 ,其积分域包括直线段和导体面 ,需要采用电场积分方
程和磁场积分方程相结合来求解[5 ,6]
采用矩量法进行求解时 ,首先将线天线分成若干段 ,将导
.
(
)
体面剖分为若干个面元 矩形面元或三角形面元等 ;然后选
(
)
对于天线特别是线天线的分析计算主要以矩量法 MOM
为主 ,文献[1,2] 对矩量法做了十分详尽的论述. 对于耦合度
的求解 ,文献[3] 采用近似公式法 ,得到较好结果 ,但只适合于
半波振子之间的耦合 ;另外还从矩量法求解天线时生成的导
纳矩阵中取出两天线馈电段的自导纳和互导纳来计算天线间
的耦合度 ,而两天线间的耦合不仅与导纳矩阵有关 ,还受天线
的馈电方式以及匹配网络的影响. 因此这些方法都存在一定
的局限性. 本文在前人工作的基础上 ,采用矩量法和微波网络
理论相结合的方法 ,对一复杂车体上的多个天线间的耦合度
( )
( )
用合适的基函数 ,并将线上电流 I l 和面上电流 J r 分别展
开成这些基函数的叠加. 在线上本文采用的的展开函数为正
弦插值基函数
( )
l
(
)
(
)
Δ
Ii
= Ai + Bi sink0 l - li + Cicosk0 l - li ,| l - li| ≤ i/ 2
( )
1
Δ
式中的 li 为第 i 段的中心位置 , i 为第 i 段的长度. 三个待定
参数 Ai , Bi , Ci 中的两个可通过线段两端的电流和电荷连续
性条件确定 ,另外一个参数通过矩量法求解.
收稿日期 :2000201215; 修回日期 :2001205224
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