車載天線電磁特性的仿真研究.pdf

1、隨著當(dāng)今汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車安全性，舒適性和功能性的要求不斷提高，各種各樣的廣播，無線通訊，衛(wèi)星和雷達系統(tǒng)等設(shè)備被運用在汽車之上，伴隨這些設(shè)備而來的是大量車載天線的使用。復(fù)雜的金屬車體會對安裝在其上的天線電磁特性產(chǎn)生影響，車輛上安裝的多部天線間也會產(chǎn)生相互干擾。天線也是一類干擾源，它產(chǎn)生的輻射在車內(nèi)外引起的復(fù)雜電磁環(huán)境也會影響到車載電子設(shè)備的電磁兼容性。所以如何采用合理的方法判斷和預(yù)測這些影響，并且能夠根據(jù)車輛使用要求設(shè)計出高效的車載

2、天線已經(jīng)成為當(dāng)前汽車工程領(lǐng)域中關(guān)注的重要問題。 目前對于車載天線相關(guān)問題的研究比較多的是采用試驗和測試的方法進行的。而當(dāng)前計算電磁學(xué)發(fā)展日趨成熟，計算機技術(shù)高度發(fā)展，計算機數(shù)值仿真技術(shù)也成為越來越重要的研究方法。這種方法具有計算快，成本低，參數(shù)修改方便，預(yù)測成功率高的優(yōu)點，可以在系統(tǒng)研制初期發(fā)現(xiàn)潛在問題，是具有很高經(jīng)濟效益的工程技術(shù)方法。 本文主要就利用數(shù)值仿真技術(shù)對車載天線的相關(guān)問題進行了研究，主要做了以下幾個工作：

3、 1．對仿真涉及的數(shù)值算法即有限積分法的基本原理進行了詳細分析，包括Maxwell網(wǎng)格方程推導(dǎo)，Maxwell網(wǎng)格方程時域迭代格式的推導(dǎo)，激勵源的設(shè)置，數(shù)值穩(wěn)定性條件及截斷邊界條件的分析。 2．對線天線輻射機理和天線電參數(shù)原理進行了分析，并引入網(wǎng)絡(luò)端口分析法對天線間的耦合問題進行分析。對不同類型簡單金屬載體上的單極天線的電參數(shù)及不同載體上的多天線耦合問題進行建模仿真，分析出相關(guān)的變化規(guī)律。 3．建立了能進行電磁仿真

4、的逼真全尺寸汽車模型，探討了模型簡化的方法及能加快計算的仿真方法的應(yīng)用。并對汽車模型上的單根鞭狀天線的電磁特性，天線在車內(nèi)形成的電磁場分布及多根車載鞭天線間的耦合干擾進行了仿真分析。 4．設(shè)計試驗方案，在半電波暗室內(nèi)對某款車上幾種典型干擾源在車載天線末端產(chǎn)生的騷擾電壓做出測試，從試驗結(jié)果分析天線受其它設(shè)備干擾的情況。 5．在分析PIFA天線相關(guān)原理的基礎(chǔ)上，對PIFA天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了仿真分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一款低剖