[发明专利]一种提高天线隔离度的方法

说明书

技术领域

本发明是一种提高天线隔离度的方法，属于应用基础领域。

背景技术

随着电子和通信技术的发展，各种功能的无线电设备的应用日益广泛。尤其是在飞机上，为了满足通信、导航等需要，机载平台上天线的数量成倍增加，多部天线在很小的区域内同时工作，造成了严重的电磁干扰。无线电系统间电磁干扰的主要传输途径是天线间的耦合。为实现各天线间的正常工作，避免相互干扰，要求减小天线间的有害耦合。因此，提高天线隔离度已成为实现机载天线等电子系统兼容工作的前提条件。在实际工程中，要求所采取的提高隔离度的措施应尽量保护飞机的气动性，并尽量少占用机载平台的空间。

发明内容

本发明的目的正是针对这一技术问题提出的一种提高天线间隔离度的方法，该方法的特点是原理简洁、解决问题简便、工程可实施性好。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种提高天线隔离度的方法，包括以下步骤：

1)通过实际测试，确定两个互扰天线的特性；

2)通过实际测试，确定互扰天线间互扰电磁波在机体上的主要传输路径；

3)将互扰天线间的电磁波的主要传输路径上的地板设计成重复式凹槽结构的变形地板。

所确定的互扰天线的特性包括：互扰天线的安装位置、工作频率、工作带宽、受扰频点或受扰频段和天线辐射特性。

进一步地：

所述凹槽的深度大于天线的工作波长的1/6。

在所述步骤3)后继续进行步骤4)：在计算机中建立仿真模型，进行数值仿真运算，观察隔离度变化结果，从而确定地板凹槽的深度。

本发明的优点在于：

1.改善了机载天线间的电磁干扰。该方法延长了互扰天线间电磁波的传输路径，增大了电磁波的衰减损耗，基本能够在不破坏天线辐射特性条件下，提高两天线的隔离度。

2.结构简单。众所周知，机载设备的重量、安装位置有着非常严格的限制，本发明采用的地板变形结构，能够基本不增加飞机重量，不破坏机载设备的布局。

3.可实施性好，易于工程实践。

附图说明

图1为某工程问题的简化模型。

图2为本发明提出的地板变形的方法提高隔离度的示意图。

图3为对图1所示问题，应用本发明方法前后两个互扰天线间s₂₁参数变化情况。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明为一种提高机载天线隔离度的方法，其基于电磁波在传输路径上衰减的相关理论，包括建模仿真和运算，根据计算结果进行合理设计，该方法的具体步骤为：

(1)采用实际测试的方法，确定两个互扰天线特性，包括互扰天线的安装位置、工作频率、工作带宽、受扰频点或受扰频段和天线辐射特性。

(2)通过实际测试，确定互扰天线间互扰电磁波在机体上的主要传输路径。

(3)根据互扰电磁波在机体上的主要传输路径，依据实际所需隔离度要求，对互扰天线间的电磁波的主要传输路径上的地板做出合理的重复式凹槽结构的变形设计。

对主要传输路径上的地板做出重复式凹槽结构的变形设计的相关理论陈述如下：

天线间的隔离度是机载平台电磁兼容的主要参数，用来表征天线间的耦合强弱程度。它定义为一个天线发射功率与另一天线所接收功率之比，用dB表示。根据网络思想，将两天线以及两天线之间的传输路径等效为一个二端口互易网络，两天线的馈电端作为网络的两个端口，一个端口接信号源，另一个端口接负载。则天线的隔离度可表示为：信号源的最大输出功率P_a与负载吸收功率P_l的比值，即隔离度IDL用对数可表示为

IDL(dB)＝10log|P_a/P_l|          (1)

进一步计算，用散射S参数可将上式表示为

IDL(dB)＝20log|S₁₂|            (2)

其中，S₁₂表示天线两端口间的传输系数；在互易网络中S₁₂＝S₂₁。

在实际工程中，对天线远场区，一般用经验公式对天线的隔离度进行估算。工程估算公式如下：

L＝22+20lg(d/λ)-(G_t+G_r)+C