基于FEKO的機(jī)載導(dǎo)航天線方向圖分析

3.2 方向圖分析

所研究的L波段導(dǎo)航天線為采用了印刷結(jié)構(gòu)形式的套筒天線，整個(gè)天線高96mm，寬70mm，在水平面具有全向性。用FEKO軟件計(jì)算了將該天線放置在該飛機(jī)模型背部幾何中心時(shí)，該天線在中頻時(shí)水平面的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖，如圖2、圖3、圖4、圖5所示。在圖中，1表示天線帶有限大地板時(shí)的方向圖；2表示將天線放置在飛機(jī)上，飛機(jī)僅有機(jī)身時(shí)的方向圖；3表示將天線放置在飛機(jī)上，飛機(jī)為機(jī)身帶座艙時(shí)的方向圖；4表示將天線放在飛機(jī)上，飛機(jī)為機(jī)身帶座艙和垂尾時(shí)的方向圖；5表示將天線放在完整的飛機(jī)模型上時(shí)的方向圖。從圖2中可以看出，由于機(jī)身的影響，天線在整個(gè)平面上的方向圖增大2dB左右，在±20°和180°附近有一個(gè)小的突起，這是由于機(jī)身中間部位略細(xì)。從圖3中可以看出，由于受機(jī)頭部位座艙的影響，天線方向圖在170°-190°之間產(chǎn)生了變形，向下凹陷了1dB左右。從圖4可以看出，垂尾對(duì)天線在水平面的方向圖有較大的影響，在±30°之間產(chǎn)生了嚴(yán)重的畸變。從圖5可以看出，機(jī)翼對(duì)機(jī)載天線在水平面的方向圖基本上沒有影響。

綜合以上分析，該導(dǎo)航天線的水平面方向圖，除了受垂尾影響，在±30°之間有嚴(yán)重的畸變，其他方向基本保持不變。因此，要使該導(dǎo)航天線在飛機(jī)上獲得較好的水平面方向圖，必須要減小垂尾對(duì)天線方向圖的影響。

圖2 機(jī)身對(duì)水平面方向圖的影響

圖3 座艙對(duì)水平面方向圖的影響

圖4 垂尾對(duì)水平面方向圖的影響

圖5 機(jī)翼對(duì)水平面方向圖的影響

3.3 計(jì)算量分析

電大尺寸問題的求解中，一個(gè)重要的問題就是計(jì)算量較大，計(jì)算時(shí)間較長，需要很多的內(nèi)存。從3.2節(jié)的分析中可以看出，機(jī)翼對(duì)水平面方向圖基本上沒有什么影響，因此，在計(jì)算機(jī)載天線水平面方向圖時(shí)，可以進(jìn)一步簡化模型，將機(jī)翼去掉，只保留垂尾，從而減少網(wǎng)格數(shù)，縮短計(jì)算時(shí)間，降低內(nèi)存使用。以本文的飛機(jī)模型為例，在中頻時(shí)去掉機(jī)翼后模型的網(wǎng)格數(shù)減少了差不多一半，計(jì)算時(shí)間縮短了約一半，所需內(nèi)存也降低了一半，如表2所示。