使用HFSS的机载信标接收机天线设计

4.2  天线表面电流分布

天线表面的电流分布的HFSS仿真结果如下图9所示，从中可以看出电流矢量方向随相位的变化而变化，在0°相位和90°相位时，天线横臂端处形成最大的辐射面电流，即有最大的远场辐射方向，在180°相位时，辐射电流最小。

(a) 0°相位                   (b) 90°相位   

(c) 180°相位

图9  天线表面的电流分布

4.3  远场辐射方向图

在HFSS中，设置仿真频率74.9MHZ~75.1MHZ，对信标天线进行仿真，得到其三维远场方向图如下图10所示。二维H、E面方向图如下图11、12所示从仿真结果上可以看到，H面方向图的最大辐射面在当Phi= -90°时，即天线的最大辐射方向沿Y轴负方向垂直向下，其方向图为心脏形；E面方向图为水平全向，软件仿真的增益 -1.5dB，达到了我们对设计天线的要求。

图10   三维辐射方向图

图11  H面方向图

图12  E面方向图

5  结论

本文设计、仿真了一种机载信标接收机天线，基于对机载天线的空间布局和对飞机的整体气动性考虑，从天线加载的角度来减小天线的体积，通过利用集总元件来缩小天线的尺寸。经过对天线参数的仿真和优化，得到了满意的电性能参数，从而验证了信标天线设计理论的正确性和HFSS软件准确、可靠的仿真性能，本设计方案具有一定的可行性。