基于FEKO的機載導航天線方向圖分析

3.2 方向圖分析

所研究的L波段導航天線為采用了印刷結構形式的套筒天線，整個天線高96mm，寬70mm，在水平面具有全向性。用FEKO軟件計算了將該天線放置在該飛機模型背部幾何中心時，該天線在中頻時水平面的遠場方向圖，如圖2、圖3、圖4、圖5所示。在圖中，1表示天線帶有限大地板時的方向圖；2表示將天線放置在飛機上，飛機僅有機身時的方向圖；3表示將天線放置在飛機上，飛機為機身帶座艙時的方向圖；4表示將天線放在飛機上，飛機為機身帶座艙和垂尾時的方向圖；5表示將天線放在完整的飛機模型上時的方向圖。從圖2中可以看出，由于機身的影響，天線在整個平面上的方向圖增大2dB左右，在±20°和180°附近有一個小的突起，這是由于機身中間部位略細。從圖3中可以看出，由于受機頭部位座艙的影響，天線方向圖在170°-190°之間產生了變形，向下凹陷了1dB左右。從圖4可以看出，垂尾對天線在水平面的方向圖有較大的影響，在±30°之間產生了嚴重的畸變。從圖5可以看出，機翼對機載天線在水平面的方向圖基本上沒有影響。

綜合以上分析，該導航天線的水平面方向圖，除了受垂尾影響，在±30°之間有嚴重的畸變，其他方向基本保持不變。因此，要使該導航天線在飛機上獲得較好的水平面方向圖，必須要減小垂尾對天線方向圖的影響。

圖2 機身對水平面方向圖的影響

圖3 座艙對水平面方向圖的影響

圖4 垂尾對水平面方向圖的影響

圖5 機翼對水平面方向圖的影響

3.3 計算量分析

電大尺寸問題的求解中，一個重要的問題就是計算量較大，計算時間較長，需要很多的內存。從3.2節(jié)的分析中可以看出，機翼對水平面方向圖基本上沒有什么影響，因此，在計算機載天線水平面方向圖時，可以進一步簡化模型，將機翼去掉，只保留垂尾，從而減少網格數，縮短計算時間，降低內存使用。以本文的飛機模型為例，在中頻時去掉機翼后模型的網格數減少了差不多一半，計算時間縮短了約一半，所需內存也降低了一半，如表2所示。