漆层对265雷达高度表天线电磁性能的影响分析.doc

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1、漆层对265雷达高度表天线电磁性能的影响分析摘要：利用CST微波工作室仿真分析了漆层薄厚对265雷达高度表天线电磁性能的影响，以及漆层破损后能不能补漆的问题。通过分析解决了疑惑，指导了天线的操作与维护。 关键词：仿真；电磁性能；影响 Keywords：simulation；electromagnetic performance；influence 0 引言 265雷达高度表天线表面不允许涂漆，如图1所示。为了了解漆层对265雷达高度表天线的电磁性能有什么影响，本文利用CST微波工作室仿真软件对此问题进行仿真分析。通过仿真主要搞清楚两件事：一是漆层薄厚对天线电磁性能的影响；二是漆层破损后能否补漆

2、。 CST微波工作室是专用于微波无源器件及天线设计与分析的软件包。该软件适合快速有效地设计和分析天线、滤波器、传输线、耦合器、印制电路板、谐振器等器件。 1 建立天线模型 根据天线外形、材料、尺寸，在软件中建立天线模型，见图2所示。为了测量发射天线与接收天线之间的隔离度，分别在天线旁设立两个探针，距离为两天线之间的安装间隔944mm，用于测量天线之间的损耗，损耗结果如图3所示，由此获得发射与接收天线之间的损耗为60dB。 根据仿真结果，只有发射与接收天线的水平增益小于-12.5dB时，两天线的水平隔离度才能小于85dB，即-60-12.5-12.5=-85dB。 2 不同漆层厚度的仿真 2.1

3、 不同漆层厚度驻波比的仿真 图4为漆层厚度分别为50m、100m、150m、250m、350m、400m的驻波比参数。在4.3GHz频点，漆层厚度超过250m后，驻波比参数已经达到3.3。 2.2 不同漆层厚度增益的仿真 图5为漆层厚度分别为80m、140m、350m的增益。通过垂直方向图可以看出天线的垂直增益情况。在4.3GHz频点，漆层厚度对于垂直方向的增益基本无影响。 2.3 不同漆层厚度隔离度的仿真 图6为漆层厚度分别为100m、200m、260m、300m、350m的隔离度仿真情况。通过水平方向图可以查看天线的隔离度参数。 图7说明漆层越厚，隔离度越差。当厚度为260m时，和隔离度相

4、关的水平增益为-13dB。当厚度为300m时，和隔离度相关的水平增益为-12.4dB，已经大于-12.5dB，不符合天线隔离度应大于85dB的要求。 2.4 漆层不同厚度的仿真结论 仿真得到的基本规律是：漆层越厚，天线的驻波比和隔离度性能越差；天线的增益基本一致，与漆层的厚度无关。 3 天线补漆情况的仿真 3.1 掉a漆情况分类 外场天线掉漆后是否应该补漆，分两种情况进行仿真研究。一种为芯片处掉漆（见图8），一种为基板处掉漆（见图9）。一般刷涂的漆厚约40m，因此用CST微波工作室进行40m、80m漆厚模拟补涂1遍和2遍的仿真试验。 3.2 基板处补漆情况仿真 图10为基板处补漆情况下的驻波比

5、，分别仿真了补漆厚度为40m 、80m、120m以及漆层未损坏情况下的对比。驻波比完全一致，说明基板处补漆对于天线驻波比无影响。 图11为基板处补漆情况下的增益仿真，分别仿真了补漆厚度为40m 、80m 、120m以及漆层未损坏情况下的对比。方向图展现的增益情况完全一致，说明基板处补漆对于天线增益无影响。 图12为基板处补漆情况下的隔离度仿真，分别仿真了补漆厚度为40m 、80m 、120m以及漆层未损坏情况下的对比。水平方向图体现的隔离度完全一致，说明基板处补漆对于天线隔离度无影响。 3.3 芯片处补漆情况仿真 图13为芯片处补漆情况下的驻波比，分别仿真了补漆厚度为40m 、80m 、120

6、m 以及漆层未损坏情况下的对比。驻波比不一样，说明芯片处补漆对于天线驻波比有影响。厚度不同，影响大小不一。补涂厚度与原漆厚度越贴近，驻波比越一致。 图14为芯片处补漆情况下的增益，分别仿真了补漆厚度为40m 、80m 、120m 以及漆层未损坏情况下的对比。方向图展现的增益情况基本一致，说明芯片处补漆对于天线增益基本无影响。 图15为芯片处补漆情况下的隔离度，分别仿真了补漆厚度为40m 、80m 、120m 以及漆层未损坏情况下的对比。水平方向图体现的隔离度不一致，说明芯片处补漆对于天线隔离度有影响。厚度不同，影响大小不一。补涂厚度与原漆厚度越贴近，隔离度越一致。 3.4 天线补漆情况仿真结论 外场天线漆层损坏后，对于基板处掉漆的情况，允许补涂一、二遍漆；对于芯片处掉漆的情况，不建议补漆，或者补涂原型号原厚度漆。 4 结束语 本文以漆层对265雷达高度表天线电磁性能的影响为题，利用CST微波工作室进行软件仿真。通过仿真说明天线漆层越薄，天线电磁性能越好。并提出外场漆层脱落后不补漆或补涂原型号原厚度漆的建议。 参考文献 1仝晓刚，等.相控阵天线裸阵面涂层的电磁性能研究J.电子元件与材料，2015-11. 2CST工作室套装Z.CST China，2006. 第 5 页 共 5 页