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原文传递车载天线电磁特性的仿真研究

论文题名：	车载天线电磁特性的仿真研究
关键词：	车载天线;电磁场;天线电参数;天线耦合
摘要：	随着当今汽车工业的发展，对汽车安全性，舒适性和功能性的要求不断提高，各种各样的广播，无线通讯，卫星和雷达系统等设备被运用在汽车之上，伴随这些设备而来的是大量车载天线的使用。复杂的金属车体会对安装在其上的天线电磁特性产生影响，车辆上安装的多部天线间也会产生相互干扰。天线也是一类干扰源，它产生的辐射在车内外引起的复杂电磁环境也会影响到车载电子设备的电磁兼容性。所以如何采用合理的方法判断和预测这些影响，并且能够根据车辆使用要求设计出高效的车载天线已经成为当前汽车工程领域中关注的重要问题。目前对于车载天线相关问题的研究比较多的是采用试验和测试的方法进行的。而当前计算电磁学发展日趋成熟，计算机技术高度发展，计算机数值仿真技术也成为越来越重要的研究方法。这种方法具有计算快，成本低，参数修改方便，预测成功率高的优点，可以在系统研制初期发现潜在问题，是具有很高经济效益的工程技术方法。本文主要就利用数值仿真技术对车载天线的相关问题进行了研究，主要做了以下几个工作： 1．对仿真涉及的数值算法即有限积分法的基本原理进行了详细分析，包括Maxwell网格方程推导，Maxwell网格方程时域迭代格式的推导，激励源的设置，数值稳定性条件及截断边界条件的分析。 2．对线天线辐射机理和天线电参数原理进行了分析，并引入网络端口分析法对天线间的耦合问题进行分析。对不同类型简单金属载体上的单极天线的电参数及不同载体上的多天线耦合问题进行建模仿真，分析出相关的变化规律。 3．建立了能进行电磁仿真的逼真全尺寸汽车模型，探讨了模型简化的方法及能加快计算的仿真方法的应用。并对汽车模型上的单根鞭状天线的电磁特性，天线在车内形成的电磁场分布及多根车载鞭天线间的耦合干扰进行了仿真分析。 4．设计试验方案，在半电波暗室内对某款车上几种典型干扰源在车载天线末端产生的骚扰电压做出测试，从试验结果分析天线受其它设备干扰的情况。 5．在分析PIFA天线相关原理的基础上，对PIFA天线的结构参数进行了仿真分析，在此基础上设计了一款低剖面易于与车体共型的双频PIFA天线，通过仿真对其结构实现优化，最终实现了其在汽车上的使用。
作者：	马晓雷
专业：	电气工程
导师：	俞集辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文