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在机身、尾翼、水平翼的下端。天线特性与分流天线类似。
一、“盲区”问题概述
短波通过地波和天波两种途径传播。地波传播由于地面吸收导致电磁波传播距离20km左右就衰耗殆尽了。而天波传播,因为天线有辐射角,电波经电离层反射回到地面,造成有一段区间内,地波和天波都覆盖不到,就形成短波通信的静区,也称为盲区。
在空域通信中,天线辐射波由直射波和天波组成,直射波由于散射损耗,通信距离受限而天波传输的第一跳由于飞机升空,入射角相比地面通信更大,反射角更大,导致通信盲区现象更为严重
二、“盲区”问题的解决方法
要缩小短波通信的“盲区”范围,实现无盲区通信有两种方法:
(1)尽量延长短波地波的传播距离
(2)尽量缩短短波天波第一跳折回地面的距离。
由于地波传播损耗较大,因此要延长短波地波传播通信距离,通常是增大电台发射功率,或是采用定向高增益短波天线,但这两种方式在实际使用中都有其局限性。因此要解决盲区通信就只有使短波天波传播的第一跳落地距离接近为零,这个解决方案就是NVIS技术。
NVIS就是近垂直入射天波传播的英文缩写,它通过使用高仰角天线来缩短天波第一跳落地的距离,其中仰角是指天线辐射波瓣与地面之间的夹角。仰角越高,电波第一跳落地的距离越短,盲区越少,当仰角足够大时,短波传播信号接近于垂直辐射,由电离层返回地面的短波信号正好可以覆盖整个跳跃区,盲区基本消失。
三、天线的仿真设计
利用A
softHFSS仿真软件对天线进行建模、仿真,计算天线的方向图和增益曲线并进行天线参数优化。仿真模型如图1所示:
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天线结构采用双V形式,总体长度为42m,夹角为650。
四、仿真结果
天线工作频率在16MHz~30MHz时,增益18dB39dB,以频率15MHz为例,对天线进行分析。
在工作频率为15MHz时,天线3D方向图、水平面方向图及垂直面方向图分别如图所示。
如图2所示,在工作频率为15MHz时,天线最大增益为39dB。
图3f15MHz处天线水平面方向图
图4f15MHz处天线垂直面方向图
如图3所示,在工作频率为15MHz,Theta90。时,天线水平面最大增益为33dB(如ml点所示),半功率波瓣宽度为87。(如m2,m3点所示),后瓣最大增益为23dB(如m4点所示)。
如图4所示,在工作频率为15MHz,Phi0。时,天线垂直面最大增益为38dB(如ml点所示),最小增益为03dB(如m2点所示)。垂直面(Theta90。)辐射呈全向性,不圆度为4ldB。
五、结论
本文对常见机载短波天线进行了归纳分析,并提出r
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