HFSS FEBI技术进行弹上缝隙阵天线仿真分析
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2.2 Ku 波段缝隙线阵天线的设计
采用的天线为36个缝隙的单边开缝的缝隙阵列，口径场分布采用设计副瓣电平-35dB、N 为6 的Taylor 分布。根据式（1）、（2）可以求解出36 元阵的电流分布见表1。同时Taylor 线阵具有中心对称特性，处理电流分布可以仅计算原线阵的一半。
根据电流分布可以进一步计算得出天线的方向图，得出波束宽度、副瓣电平等信息。从图1可以得出该天线主波束倾角58°，3dB 波束宽度4°，前后副瓣电平均在-35dB 以下。在具体设计中考虑到加工等工程实现性因素，天线缝隙直接采用圆头等长缝隙，尺寸为9mm × 1mm ，在这种情况下，缝隙间耦合等影响天线性能的因素均没有考虑，是一种工程与性能兼顾折中的做法。
图2 H 面方向图（设计值）
3 天线数值仿真
3.1 仿真模型
考虑到实际应用环境的影响，模型分三种，一种为自由空间，直接考核缝隙线阵各项指标，第二步将天线安装到舱体上，考核舱体等外部环境对缝隙线阵性能的影响，第三步将两个缝隙线阵放置在舱体轴向上，了解干涉区等方向图情况。图3 模型中使用wave port，同时材料设置成aluminum。
图3 缝隙线阵模型
图4 仿真方向图（不带舱）
图4 中仿真数据基本可以看到天线增益在使用aluminum 后有一定衰减，主要为介质损耗，在与主峰相反的方向有一个很强的信号，主要是由于反射波在辐射阵面形成了一个与主峰成180°关系的栅瓣，在实际情况中由于在终端安装吸收负载，发射波很小，该栅瓣将会与副瓣处在同一电平值。同时也可以看出没有考虑互耦等影响，天线副瓣比较高，比实际设计值高出5dB 左右。
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