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飞行器天线设计(飞行器天线设计方案)
发表日期:2024-06-03

antennamagus与CST配合

AntennaMagus与CST的配合可以大大提高天线设计效率。在天线设计前,用户可以使用AntennaMagus预定义的天线结构进行设计,然后将天线结构导入到CST中进行电磁场分析,得到天线的仿真结果。

飞行器天线的方向图

表示天线的方向性能,是接收到的(或辐射出去的)信号功率或场强值与空间位置角的关系图。方向图具有波瓣特性。最大的波瓣叫做主瓣,其余的叫旁瓣和后瓣(图1 )。根据方向图的形状,天线分为非定向天线(全向辐射)、弱定向天线(波瓣角为数十度)和锐定向天线(波瓣角为数度)。

从定义看,就是找出天线最大辐射方向和电场(或磁场)矢量的方向。具体来说,如果大致知道天线方向图最大指向的话,建模的时候尽量使天线的最大辐射方向指向坐标轴的方向,目的是后面便于设置。

无线电半罗盘  1932年开始用于飞机上。它的环状天线是固定的,环面法线与飞机纵轴重合,环状天线的方向图(见飞行器天线)呈横 8字形。当电波来向与环面法线重合时天线输出信号为零。全方向性垂直天线的方向图为圆形。这两根天线输出信号相加可得心脏形方向图。

又叫辐射方向图(radiation pattern)、远场方向图(far-field pattern);天线方向图是衡量天线性能的重要图形,可以从天线方向图中观察到天线的各项参数。天线方向图 - 特性参数 为了方便对各种天线的方向图特性进行比较,就需要规定一些特性参数。

从天线方向图上右以看出天线的主瓣角度,(以3db)线为参考线。天线的前后比大小,以及天线是上翘还是下倾。如果再深入一下,也可以通过h面和e面的角度大致估算出该天线的增益大小 。

飞行器天线的分类

飞机天线  主要分通信天线、导航天线和雷达天线。其工作频率从长波、中波、短波直到微波波段。飞机天线应体积小、重量轻、强度高,并做成流线型或隐蔽式或共形,以减小对气动性能的影响。一架现代飞机通常装有二十种天线。通信天线依飞行距离远近而异。

根据方向图的形状,天线分为非定向天线(全向辐射)、弱定向天线(波瓣角为数十度)和锐定向天线(波瓣角为数度)。定向发射天线的主瓣应尽量窄,以集中辐射功率;接收天线的旁瓣则应尽量小,以减少来自其他方向的干扰信号。天线主瓣按一定规律在空间反复运动称为天线波束扫描(摆动)。

振子天线:主要有对称振子、微带振子两种 ;对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线,单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源,也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。

定向天线关于Phantom3Standard遥控器信号弱的问题,DJI遥控器采用棒状天线,信号传输沿棒状平面发射,当天线竖直放置时,环绕天线水平面方向信号最强,而天线头所指方向信号最弱,在飞行过程中,我们应该根据飞行器位置调整天线方向,使飞行器使用处于天线信号较强的区域范围内,避免飞行器处于天线头所指方向。

圆极化天线在无线电领域中有重要作用。特别在航天飞行器中,由于飞行器位置姿态的固定,它们的通讯测控设备都要求是共形的、重量轻、体积小而且成本低的圆极化天线。圆极化微带天线就是能满足这些要求的比较理想的天线。

优点:八木天线的确好用。它有很好的方向性,较偶极天线有高的增益。用它来测向、远距离通信效果特别好。如果再配上仰角和方位旋转控制装置,更可以随心所欲与包括空间飞行器在内的各个方向上的电台联络,这种感受从直立天线上是得不到的。


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