[01577324]车载天线系统互耦效应快速仿真预测方法研究

随着现代通信科学与技术的高速发展和广泛应用,车载电子信息系统所处的外部电磁环境复杂多变,其上天线系统的电磁干扰效应尤为严重。一方面,天线将成为主要的辐射干扰源和敏感体。另一方面,天线会给外来电磁干扰脉冲和其他天线辐射干扰源提供一个非常重要的耦合通道（前门耦合）,从而对车内电子设备造成严重影响。天线间的互偶特性正是作为反映天线电磁干扰特性的一个重要参数,实现其精确、快速预测,对于保障车载电子信息系统的性能安全和提高车载通信平台的生存能力极为重要。 为此,本课题以车载天线系统在复杂电磁环境中互偶特性的精确、高效预测方法为研究对象,通过研究车载多天线间以及天线-馈电网络间的耦合机理,并结合电磁场仿真方法的特点,研究和综合出一套适合车载多天线系统超宽带、多尺度、多级耦合等特点的场-线一体化天线互耦特性仿真方法,以实现车载天线系统互偶特性的快速、精确预测,并为车载多天线系统的电磁兼容性能分析与电磁干扰防护提供必要的理论和技术支持。课题所研究的内容及提出的相关仿真方法具有以下特色及创新点： （1）发展基于真实复杂多尺度物理场景的电磁建模新方法,包括三维虚拟物理场景的几何建模、电磁参数设定及相应天线互偶仿真方法的非均匀网格、共形网格快速生成技术; （2）研究出一种适合于车载天线系统互偶特性预测的新型场-线联合仿真方法,通过建立天线馈电点处的边界条件,该方法将混合FDTD方法、传输线方程联合在一起,使得整个仿真过程能够准确反映天线系统的真实结构和电磁偶合过程,从而获得较为可信的仿真预测结果。 本项目所研究的对象主要是车载天线系统的互偶特性预测仿真方法,所取得的研究成果可推广到国民经济和国防领域其他平台天线系统的电磁干扰分析中。一方面为目前其他天线系统电磁干扰仿真方法研究提供一个新的理论途径,并为天线顶层量化设计提供一个新的有效分析手段;另一方面,可将得到的天线互偶仿真程序模块与成熟商业软件对接,成为其一个功能模块,以扩大其应用范围并能有效解决国民经济领域中的实际工程问题。