角锥喇叭天线高空电磁脉冲响应统计特性分析
电磁辐射数据分析报告(3篇)

第1篇一、报告摘要本报告针对我国某地区电磁辐射数据进行了全面分析,旨在了解该地区电磁辐射水平、分布特征及其影响因素。
通过对电磁辐射数据的统计分析,评估该地区电磁辐射环境质量,为电磁辐射污染防控提供科学依据。
二、数据来源与处理1. 数据来源本报告所采用的数据来源于我国某地区环境保护局、工业和信息化部门以及相关部门提供的电磁辐射监测数据。
数据时间跨度为2019年至2021年,涵盖了该地区不同区域、不同时间段的电磁辐射监测结果。
2. 数据处理(1)数据筛选:根据我国电磁辐射监测标准,筛选出符合监测要求的电磁辐射数据,排除异常数据。
(2)数据整理:对筛选后的数据进行整理,包括时间、地点、频段、功率等信息。
(3)数据统计:对整理后的数据进行统计分析,包括平均值、标准差、最大值、最小值等。
三、电磁辐射水平分析1. 频段分布根据我国电磁辐射监测标准,电磁辐射频段主要分为0.4GHz以下、0.4GHz-2GHz、2GHz-3GHz、3GHz-10GHz、10GHz-100GHz等。
通过对监测数据的分析,得出以下结论:(1)0.4GHz以下频段:该频段电磁辐射水平较低,但部分区域存在超标现象。
(2)0.4GHz-2GHz频段:该频段电磁辐射水平较高,部分区域超标严重。
(3)2GHz-3GHz频段:该频段电磁辐射水平较高,部分区域超标严重。
(4)3GHz-10GHz频段:该频段电磁辐射水平较高,部分区域超标严重。
(5)10GHz-100GHz频段:该频段电磁辐射水平较高,部分区域超标严重。
2. 地区分布通过对监测数据的分析,得出以下结论:(1)城市区域:电磁辐射水平普遍较高,超标现象较为严重。
(2)农村区域:电磁辐射水平相对较低,但部分区域存在超标现象。
(3)交通要道:电磁辐射水平较高,部分区域超标严重。
四、影响因素分析1. 设备因素(1)通信基站:通信基站是电磁辐射的主要来源之一,其辐射水平与基站数量、距离、高度等因素有关。
基于TEM喇叭的电磁脉冲辐射天线优化设计

基于TEM喇叭的电磁脉冲辐射天线优化设计
周星;芦艺兵;赵敏;王平平
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2024(36)4
【摘要】针对TEM喇叭天线终端反射大、低频辐射效率低的问题,对其进行了仿真优化设计。
采用时域分析方法,分析了端部加载电阻与背部加载电阻的低频补偿方法,对TEM喇叭天线的尺寸、极板顶角等结构参数进行了优化,采用末端卷边结构,提升了辐射场的峰值场强与脉宽。
根据仿真优化结果,研制了长度2.5 m、天线极板间张角45°、天线极板顶角45°的TEM喇叭天线,通过实测验证了仿真结果。
结果表明,加载电阻可以有效降低反射,背部加载电阻方式的峰值场强和脉宽比端部加载电阻高,且采用4个电阻并联加载的效果较好;适当增加天线长度、极板顶角以及极板间夹角可以提高天线辐射性能。
该研究结果为TEM喇叭天线在辐射式核电磁脉冲试验系统的应用提供了参考。
【总页数】7页(P89-95)
【作者】周星;芦艺兵;赵敏;王平平
【作者单位】陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN822.8
【相关文献】
1.一种用于电磁脉冲定向辐射的TEM天线设计
2.辐射式核电磁脉冲模拟器TEM 喇叭天线
3.TEM喇叭天线辐射机理分析和优化设计
4.一种线栅型TEM电磁脉冲辐射喇叭天线
5.建筑施工中的质量控制
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基于HFSS的圆锥喇叭天线设计资料ppt课件

我们能够获得已知增益使斜径最短的最 佳圆锥喇叭。
对于一定的斜径,当我们画出增益随口 径半径变化的曲线时,会发现使增益最 大的口径半径值不是一个固定值,而是 一个较宽的范围。
用增益为纵坐标,给出一组这样的曲线, 由图可以看出,过增益最大值可以搭出 一条对应于S=0.39的线。
这就是GF=2.85dB(ATL+PEL)的最佳喇叭。
无量纲常数S R R2 a2
S a2
2R
给定增益设计喇叭
• 该表中同时列出了以S作为 参变数的圆锥喇叭渐变振幅 和相位误差损失值。利用此 表容易求得已知喇叭参数的 增益,或已知(给定)增益 设计喇叭天线。
• 增益与口径直径关系式
其中GF为误差损失值
GF ATL PEL
ATL为幅度渐变效率 PEL为相位误差效率
仿真结果
远场增益
驻波比
工作频率附近S参数
远区辐射场3D极坐标图
结果优化
仿真结果分析
• 工作频段附近S11小于-25dB,满足要求。 • 最大辐射方向上增益大于20dB。 • 驻波比接近于1:1,说明天线能获得较大的辐射功率。
谢谢
背景、发展
天线
发射机
(换能器)
接收机
馈线
馈线
为了改善方向性,压窄方向图和获得较高的增益,需要增大波导辐射器的口径 面积,将波导终端做成逐渐张开的形状,就是喇叭天线。
天线电参数
• 辐射方向图 • 方向系数 • 天线效率 • 增益 • 阻抗
微波网络S参数
喇叭天线参数
馈电波导可以是矩形或圆形的。图 中w是矩形口径的宽度,a是圆形 口径的半径.R称为斜径,从口径 中心到波导与喇叭接口处的距离是 轴长 L。
喇叭天线参数及பைடு நூலகம்求
机载脊喇叭天线辐射特性分析

第35卷第3期电子科技大学学报V ol.35 No.32006年6月Journal of University of Electronic Science and Technology of China Jun. 2006机载脊喇叭天线辐射特性分析邓素芬1,杨显清2(1. 西南电磁兼容监督检测中心成都 610092; 2. 电子科技大学电子工程学院成都 610054)【摘要】基于一致性几何绕射理论分析飞机机体结构对安装在机背上的双脊喇叭天线辐射特性的影响,分析了机载双脊喇叭天线各辐射场分量的计算方法,计算了天线经简化机体散射后的方向图。
仿真实验结果表明,机体对天线辐射特性的影响主要在机身表面的反射、结构边缘的绕射,而表面爬行波对天线方向图主瓣的影响非常小,其影响主要在后瓣。
计算结果可为天线安装后辐射性能预测和最优化配置提供理论依据。
关键词双脊喇叭天线; 一致性几何绕射理论; 辐射方向图中图分类号TN820.1+2 文献标识码 AAnalysis of Radiation Pattern for AirborneDouble-Ridged Horn AntennaDENG Su-fen1,YANG Xian-qing2(1.Southwest EMC Supervision & Test Center Chengdu 610092;2. School of Electronic Engineering, Univ. of Elec. Sci, & Tech. of China Chengdu 610054)Abstract In this paper, the Uniform geometrical Theory of Diffraction(UTD)is first time employed in conjunction with approximate models of the aircraft structure to analyze the effect of aircraft for double-ridged horn pattern on the top fuselage and to analyze the scattering field formulas effected by aircraft structure. The scattering fields are computed while the radiation pattern of double-ridged horn antenna mounted on the top of an aircraft is obtained. The simulation results show that the effect of the aircraft on radiation pattern is the surface reflecting field, the edge scattering field, and the surface creep wave which contributes to the backload of the pattern. The results of this paper can be used to analyze the radiation pattern of airborne antenna and to optimize the airborne antenna disposition.Key words double-ridged horn; uniform geometrical theory of diffraction; radiation pattern机体是一个复杂的电磁散射体。
天线罩的电磁特性分析及探伤研究

天线罩的电磁特性分析及探伤研究发布时间:2022-08-12T05:09:37.609Z 来源:《工程管理前沿》2022年4月7期作者:王立志,白鹏程[导读] 天线罩是一种保护天线不受外界环境影响的设备王立志,白鹏程哈尔滨哈玻拓普复合材料有限公司,哈尔滨,150036摘要:天线罩是一种保护天线不受外界环境影响的设备,广泛用于雷达系统。
随着电子技术的发展,天线罩作为雷达天线阵电磁窗口的电气性能尤为重要,已成为雷达天线阵不可分割的一部分。
在天线设计过程中,精确有效的电磁建模和仿真工具发挥着重要作用。
当前,天线掩模仿真方法主要是高频逼近方法和全波数字方法。
高频方法包括物理光学方法(PO)、跳跃射线方法(SBR)等。
具有清晰的物理概念和快速的计算。
但是,由于高频方法是基于局部场逼近的原理,天线掩模不同部分之间的电磁耦合关系不予考虑,难以准确分析复杂环境的非光滑结构和问题,可能导致实际应用中的重大误差。
全波测量方法包括矩量法(mom)、有限元法(mef)和时域有限差分法(FDTD),这些方法考虑到了整体电磁耦合关系并具有较高的计算精度,但计算复杂度和计算效率很高,不能为了提高效率和计算能力,同时确保计算的准确性,需要采用正确的电磁理论模型和有效的计算方法。
基于此,本篇文章对天线罩的电磁特性分析及探伤研究进行研究,以供参考。
关键词:天线罩;电磁特性;探伤引言当天线辐射电磁波穿过天线外壳时,相当于穿过不同的介质,有必要进行折射和反射现象,这可能导致天线指向的目标位置偏差,即瞄准误差。
瞄准误差可能导致实际目标与目标的明显位置成一定角度偏差,从而导致制导雷达在跟踪时偏差。
因此,天线罩的性能质量将直接影响雷达探测的有效工作距离和精度。
例如:飞行时,天线罩由相当强烈的气动加热加热,会出现天线罩体损坏的现象,可能导致天线罩壁厚变化不均匀,损坏如外壳体穿孔,从而直接影响飞行时天线罩的电气性能。
但是,由于实验方法的局限性,很难获得天线罩损坏的电气性能测试数据,使得天线罩系统的问题分析更加困难。
一种应用于微波水分检测仪的角锥喇叭天线设计与分析

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一种应用于微波水分检测仪的角锥喇叭天线设计与分析
作者:刘涛陈志平伍玉涛贺存君
来源:《现代电子技术》2013年第03期
摘要:根据惠更斯原理对比分析了几种常用喇叭天线的特性,依据角锥喇叭天线的设计理论,结合铁精矿水分微波检测仪的实际情况,设计了中心频率为9.4 GHz 、增益大于10 dB 的角锥喇叭天线结构。
运用HFSS 软件对该结构进行了仿真分析,通过仿真和对比分析得到一组较好满足工作需要的辐射增益方向图、驻波比等辐射特性,仿真结果验证了设计天线的可行性,为后期的试验和运行提供依据。
关键词:微波检测;喇叭天线;驻波比;增益; HFSS仿真
中图分类号: TN82⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)03⁃0081⁃04。
喇叭天线设计

1 课题背景喇叭天线是一种应用广泛的微波天线,其优点是结构简单,频带宽,功率容量大,调整与使用方便。
合理地选择喇叭天线尺寸,可以获得很好的辐射特性、相当尖锐的主瓣、较小副瓣和较高的增益。
因此,喇叭天线应用非常广泛,它是一种常见的天线增益测试用标准天线。
喇叭天线就其结构来讲可以看成由两大部分构成:一是波导管部分,横截面有矩形,也有圆形;二是真正的喇叭天线部分。
波导部分相当于线天线中的馈线,是供给喇叭天线信号和能量的部分。
对工作于厘米波或毫米波段内的面天线,如采用线状馈线,将因馈线自身的辐射损耗太大不能把能量传送到面天线上,所以,必须采用自身屏蔽效果很好的波导管作馈线。
普通喇叭天线结构原理图如1.1所示。
图1.1 普通喇叭天线结构原理图HFSS全称为High Frequency Structure Simulator,是美国Ansoft公司(注:Ansoft公司于2008年被Ansys公司收购)开发的全波三维电磁仿真软件,也是世界上第一个商业化的三维结构电磁仿真软件。
该软件采用有限元法,计算结果精准可靠,是业界公认的三维电磁场设计和分析的工业标准。
HFSS采用标准的Windows图形用户界面,简洁直观;拥有精确自适应的场解器和空前电性能分析能力的功能强大后处理器;能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场;自动化的设计流程,易学易用;稳定成熟的自适应网格剖分技术,结果准确。
使用HFSS,用户只需要创建或导入设计模型,指定模型材料属性,正确分配模型的边界条件和激励,准确定义求解设置,软件便可以计算并输出用户需要的设计结果。
HFSS软件拥有强大的天线设计功能,可以提供全面的天线设计解决方案,是当今天线设计最为流行的软件。
使用HFSS可以仿真分析和优化设计各类天线,能够精确计算天线的各种性能,包括二维、三维远场和近场辐射方向图、天线的方向性系数、S参数、增益、轴比、输入阻抗、电压驻波比、半功率波瓣宽度以及电流分布特性等。
套筒天线的电磁特性分析

摘要在现代化通信和遥感系统中,套筒天线因其频带宽、高增益、结构简单、馈电容易、方位面全向、纵向尺寸小等优点,得到了较为广泛的应用。
套筒天线的理论研究日益受到人们的重视,本文对安装在有限圆盘的套筒天线进行了分析。
本文首先介绍了电磁辐射理论,接着详细介绍了计算电磁辐射的一种重要方法—矩量法,然后对套筒天线原型—单极子天线进行研究,着重介绍了将基于频域的矩量法应用于套筒天线,计算出电流数据。
并在基于有限元法的商业软件HFSS建立套筒模型,设计了一款驻波比小于2、频率围在100MHz到250MHz 的天线。
对比两种方法计算结果,其结果大致吻合,由此得到套筒天线的增益方向图,通过此方向图可以计算天线的各项指标。
关键词:矩量法套筒天线 HFSSAbstractIn modern communication and remote sensing system, the sleeve antenna has been widely used because of its advantages such as frequency bandwidth, high gain, simple structure, easy feeding, omni azimuth and small longitudinal size. The theoretical research of the sleeve antenna has been paid more and more attention, and the analysis of the sleeve antenna installed on the finite disk is made.This paper first introduces the theory of electromagnetic radiation, and then introduces in detail an important method of calculating electromagnetic radiation-moment method, and then the sleeve antenna prototype-monopole antenna research, focusing on the application of the frequency-domain method based on the rectangular antenna, the calculation of current data. In this paper, a sleeve model is built in the commercial software HFSS based on the finite element method, and a antennas with a standing wave ratio of less than 2 and a frequency range of 100MHz to 250MHz are designed. By comparing the results of the two methods, the gain direction of the sleeve antenna is obtained, and the parameters of the antenna can be calculated by this direction map.key words: the Method of Moments Sleeve antenna HFSS.目录第一章绪论 (1)第二章电磁辐射理论基础 (3)2.1电磁场的基本方程——麦克斯韦方程组 (3)2.2位函数 (4)2.3格林函数 (4)2.4电磁辐射理论 (5)2.5唯一性定理和镜像原理 (6)2.5.1 唯一性定理 (6)2.5.2 镜像定理 (6)2.6天线的基本概念 (6)第三章矩量法 (10)3.1概述 (10)3.2矩量法的步骤 (10)3.3矩量法的数学基础--加权余量法 (10)f的选取 (11)3.4基函数n的选取 (12)3.5权函数m3.5矩量法的误差分析和发展 (13)第四章对单极子天线的研究 (15)4.1单极子天线的数学模型和波克林顿积分方程 (15)4.1.1 矢势方程 (15)4.1.2 任意形状截面柱形天线的波克林顿积分方程 (16)4.1.3单极子天线波克林顿积分方程及其近似解 (17)4.2计算仿真及结果 (19)4.3结论 (20)第五章套筒天线的研究 (21)5.1套筒天线的理论分析 (21)5.2通过MATLAB计算电流参数 (23)5.3使用HFSS进行验证 (25)结束语 (28)词 (29)参考文献 (30)附件 (31)第一章绪论随着现代通信技术的迅猛发展, 无线通讯越来越广泛, 越来越多地应用于国防建设、经济建设以及人民生活等领域。
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角锥喇叭天线高空电磁脉冲响应统计特性分析
角锥喇叭天线是一种常用于通信与雷达系统中的电磁波辐射和接收装置。
在现代科技发展的背景下,电磁脉冲(Electromagnetic Pulse,简称EMP)作为一种强大的电磁辐射现象,其对各种电子设备以及通信系统的干扰和破坏是一种极其严重的威胁。
因此,对角锥喇叭天线在高空电磁脉冲响应中的统计特性进行深入分析,对于有效应对电磁脉冲造成的损伤具有重要的意义。
首先,我们需要了解电磁脉冲(EMP)的特性。
电磁脉冲是一种短时间内释放的电磁辐射能量,其频谱范围广泛,从低频到高频均有涉及。
在高空爆炸或核爆炸等情况下,电磁脉冲通过电离与诱发效应产生,并且以高速传播至周围环境。
这种快速的传播速度使得电磁脉冲对角锥喇叭天线这样的设备产生影响。
接下来,我们需要关注角锥喇叭天线的特性。
角锥喇叭天线是一种宽频带天线,其形状类似于喇叭,从顶部逐渐变宽,使得天线能够在宽广的频率范围内工作。
相对于传统的线性天线,该天线具有较强的辐射增益和方向性。
角锥喇叭天线可分为单频段设计和多频段设计,多频段设计具有更宽的工作频率范围,并且能够应对来自不同频段的电磁信号。
在电磁脉冲响应统计特性分析中,我们需要考虑以下几个方面。
首先是电磁脉冲的波形和功率谱特性。
电磁脉冲的波形通常为窄脉冲,具有非常高的峰值功率。
波形的起伏和脉冲宽度会直接影响到角锥喇叭天线的响应特性。
其次是电磁脉冲的模式和极化。
电磁脉冲的传播路径和传播模式会对天线的响应产生影响,而电磁脉冲的极化方式也会对角锥喇叭天线产生不
同的响应模式。
另外,还需要关注角锥喇叭天线的参数设置。
角锥喇叭天线的尺寸、结构和材料等均会对电磁脉冲的响应特性产生影响。
尺寸的不同会使得天线在不同频率范围内具有不同的辐射增益和方向性。
结构和材料的变化则会导致角锥喇叭天线在电磁脉冲响应中的频率和功率特性发生变化。
最后,统计特性分析的目的是为了评估角锥喇叭天线在电磁脉冲环境下的可靠性和稳定性。
通过对各种参数的调节,我们可以优化角锥喇叭天线的设计,提高其抵抗电磁脉冲的能力。
这将有助于确保通信和雷达系统在电磁脉冲干扰下的正常运行,保护重要设备和信息的安全。
综上所述,角锥喇叭天线在高空电磁脉冲响应统计特性分析中具有重要的作用。
通过对电磁脉冲特性和角锥喇叭天线参数的深入研究,我们可以优化天线的设计,提高其对电磁脉冲的抵抗能力。
这将为解决电磁脉冲的威胁问题提供重要的理论支持和技术指导
综合以上分析可得出结论:角锥喇叭天线在高空电磁脉冲响应中扮演着重要角色。
波形的起伏和脉冲宽度、电磁脉冲的模式和极化方式以及天线的参数设置等都会直接影响到角锥喇叭天线的响应特性。
通过深入研究电磁脉冲特性和天线参数,我们可以优化角锥喇叭天线的设计,提高其对电磁脉冲的抵抗能力,从而保障通信和雷达系统的正常运行,确保重要设备和信息的安全。
这项研究为解决电磁脉冲威胁问题提供了重要的理论支持和技术指导。