【正文】 頻段天線隔離度的計算 射線追蹤與電磁場的計算 在此模沿表面?zhèn)鞑ミ^程中，它將把能量轉交給繞射射線；其次，此模的幅度將因沿表面擴散而衰減。為了計算衰減量，我們來研究表面射線沿表面擴散的情況。如右圖所示： 高頻段天線隔離度的計算 射線追蹤與電磁場的計算 令 為沿射線的距離， 為 的任一分量的幅度， 為射線管的線截面。假設從 到 這段射線管內的總能量成正比的，則可得： 其中的比例系數為 。上式積分后得： 其中 已假設為常量。 是任意參考點。 s )(sA pa~)(sF s dss?)()(2)]()([ 22 sFsAsFsAdsd ????2)(000)()()()( ssesFsFsAsA ??? ?? 0ss?高頻段天線隔離度的計算 射線追蹤與電磁場的計算 在一般情況下， 是射線曲率的函數，此時指數的輻角是沿射線從 到 的積分。上式的根號項可以解釋為擴散因子， 則可解釋為衰減常數。于是上式中的每個分量都可以寫成下列形式： 其中， 是在 處幅度的相位。需要指出：激勵函數 的兩個分量的衰減常數 和 一般是互不相等的。 ?0s s?)()(00000)()()()( ssjkssjpp eesFsFesAsa p ????? ???0p? 0ss?npa? bpa?高頻段天線隔離度的計算 射線追蹤與電磁場的計算 因此總激勵函數可寫為： 其中 和 由上頁公式給定。如果在 點將激勵函數和入射場 聯系起來。其中 是用射線基坐標系表示的。在 點有： 這里 是 次模的繞射系數，它可以寫為： ?? ???????11)??(~~pnpbppps nabaaF ?npa? bpa? 1DiE~ iE~1D)(~)()(~ 111 DEDDDa ipp ??pD p?????????hpspp DDD00高頻段天線隔離度的計算 射線追蹤與電磁場的計算 其中 和 是標量繞射系數?，F在在 點的激勵函數模的值 可用前面的公式求得，于是點的總激勵函數可以寫為： 最后把 和 點的繞射場聯系起來。繞射場有一條焦線在 ，另一條焦線在距 點處。繞射場要多乘一個激勵因子。 spD hpD 2D)(~ 2Dap????122 )(~)(~pps DaDF)(~ 2DFs F2D 2D ?高頻段天線隔離度的計算 射線追蹤與電磁場的計算 激勵因子 和激勵函數是線性相關的，即： 其中 是繞射系數。根據互易原理可以證明這一繞射系數具有和 一樣的函數關系式。因此，可以求得點的繞射場為： 其中， 是 的距離。 c~?????122 )(~)(~ppp DaDDc)( 2DD)( 1DD???????? 1 22 )()(~)(~)(~pjk sppd essDaDDFE ??s FD2高頻段天線隔離度的計算 算法實例 在天線隔離度的工程計算中，碰到的最多的是計算曲面繞射。因此，作為例子，在這里將圍繞圓錐、圓柱這兩種最常見的曲面展開討論，并最終給出這兩種曲面上任意兩點間短程線長度的解析結果，并給出圓柱表面隔離度計算公式。 高頻段天線隔離度的計算 算法實例 ?圓錐 如圖： 高頻段天線隔離度的計算 算法實例 ???????????22222222121211zyxOPzyxOP?????????????????????21221221222222121211)()( yyxxPPryxPOryxPO)0(2c o s212212221 ??? ????????????POPOPPPOPO高頻段天線隔離度的計算 算法實例 按照以上順序求得各個值，最后即可得到短程線的長度，此短程線線段即是電磁波在導體表面爬行過的軌跡。 21212 OPrOPrQP ??????? ????弧?c o s2 21222121 OPOPOPOPPP ????（短程線）高頻段天線隔離度的計算 算法實例 ?圓柱 如圖： 高頻段天線隔離度的計算 算法實例 ?????????????????????21221221222222121211)()( yyxxPPryxPOryxPO)0(2c o s212212221 ??? ????????????POPOPPPOPOrQPQP ??? ?22弧高頻段天線隔離度的計算 算法實例 按照以上順序求得各個值，最后即可得到短程線的長度，此短程線線段即是電磁波在導體表面爬行過的軌跡。 2221221 )()( QPhhPP ???短程線高頻段天線隔離度的計算 算法實例 ?天線隔離度的計算公式 天線隔離度（ dB） =接收天線方向上發(fā)射天線增益 +發(fā)射天線方向上接收天線增益 +發(fā)射機增益 +天線匹配和電纜的傳輸損耗 +機身表面兩點間的繞射損耗，即 WCRTTR SFSFDLGGdBS ?????? ]4l g [20][ ??高頻段天線隔離度的計算 算法實例 ?圓柱表面爬行波的繞射因子 由于電磁波在圓柱表面繞射時，能量是不斷發(fā)散的，因此要考慮繞射因子，即上頁公式中的 SFc: ?? ???AAS F ccysf DA ???? 22?高頻段天線隔離度的計算 算法實例 其中， 是圓柱的半徑， 是繞射路徑所轉過的圓心角角度。 是繞射路徑的長度。 是電磁波的波長。 ??????????)26(103 4 )26(104 7 33AA???????)26(5 6 2 )26(5 0 8 AA?f? s?cyD ?高頻段天線隔離度的計算 收發(fā)天線的接收角度與發(fā)射角度 在計算天線隔離度的時候，需要將空間隔離度加上發(fā)射天線和接收天線分別在接受方向上和發(fā)射方向上的增益（ dB）。因此，需要計算天線的發(fā)射方向和接收方向。無論是在高頻段還是低頻段，要想計算出精確的發(fā)射方向和接收方向是很困難的，因此在工程上，一般情況下都認為短程線在發(fā)射天線和接收天線處的切線方向是發(fā)射天線的發(fā)射方向和接收天線的接收方向。 高頻段天線隔離度的計算 收發(fā)天線的接收角度與發(fā)射角度 根據發(fā)射方向和接收方向，我們就可以得到發(fā)射天線增益和接收天線在指定方向上的增益。在這之前，我們還需要計算出天線方向圖。如果兩個天線都處在對方的遠場區(qū)域，可以認為兩副天線互相沒有影響，因此可以使用軟件仿真的方法截取發(fā)射天線或者接收天線周圍的部分區(qū)域進行計算。這樣就可以大量的節(jié)省時間，同時也保證了精度。另一方面，如果兩個天線距離較近，則二者之間的影響不可忽略，這時用軟件仿真的方法計算方向圖時，必須將二者都同時計算。 低頻段天線隔離度的計算 ? 引言 在低頻段，由于天線工作波長或諧波波長相對于與我們要研究的系統(tǒng)尺寸來說比較長，這時幾何繞射理論計算出的結果誤差較大，因此這時就不能再使用幾何繞射理論。但是由于天線工作波長或諧波波長比較長，相當于是降低了系統(tǒng)的電尺寸，那么使用軟件進行輔助計算就成了可能。在低頻段內，收發(fā)兩副天線有可能都位于對方的遠場，也可能都位于對方的近場，在這兩種情況下，計算天線隔離度或者空間隔離度的方法是不同的。對于這兩種不同的情況，我們分開介紹隔離度的計算方法。 低頻段天線隔離度的計算 低頻段空間隔離度與隔離度的計算流程 ?遠區(qū)場分析 如果收發(fā)天線都位于對方的遠區(qū)場，天線間的 S參數 即為天線間的隔離度。 21s低頻段天線隔離度的計算 低頻段空間隔離度與隔離度的計算流程 ? 近區(qū)場分析 當接收天線處在發(fā)射天線的近區(qū)場時，接收天線是通過近區(qū)束縛場受到發(fā)射天線的影響的，因此，傳統(tǒng)上的天線隔離度概念（接收天線的接收功率與發(fā)射天線的發(fā)射功率之比）已經不再適應近區(qū)場。根據接收天線是通過近區(qū)場受到發(fā)射天線的影響這一事實，可將天線隔離度定義為接收天線接收到的功率與發(fā)射天線的輸入功率（包括近區(qū)場和輻射場的總功率）之比。 對于空間隔離度，它的物理含義是指輻射場在自由空間中傳播時的功率損耗。而對于接收天線位于發(fā)射天線的近區(qū)場這一情況，由于接收天線主要受束縛場的影響，這時，空間隔離度已經不能作為描述天線間隔離程度的度量。 低頻段天線隔離度的計算 低頻段空間隔離度與隔離度的計算流程 因此，當接收天線位于發(fā)射天線的近區(qū)場時，為描述天線隔離程度，只能計算天線間的隔離度，而不能計算空間隔離度。如果沒有天線的具體形式，只用其他天線暫作代替。 由于接收天線與發(fā)射天線都各自處在對方的近區(qū)場內，天線間的影響主要是由于近區(qū)束縛場引起的，因此，天線間的隔離度計算公式如下： 2112121lg10l og10)(ssPPdBTr????END! 謝謝大家！ 演講完畢，謝謝觀看！