方案概述

    舰载天线布局方案，采用 FDTD、MOM、MLFMM、PO、UTD 等算法，搭建了一个舰船电磁兼容仿真平台。可以进行舰载天线的方向图分析；发射机、接收机之间的干扰分析；天线布局分析。

需求与挑战

随着电子技术的发展，舰船装备的电子设备日益增多， 一艘现代化的舰船装有各种功能的雷达、导航设备、通讯设备、敌我识别器以及电子战系统、综合武器系统和指挥控制系统等。舰船上天线林立，电子设备达到了高度饱和状态。这些系统都争用有限的空间和有限的频率范围。主动式设备的工作频段相当拥挤， 甚至互相重叠。如果一艘舰的全部设备同时工作， 势必造成相互干扰， 舰船编队时， 设备相互干扰将更趋严重。为了保证舰船各种电子设备和武器系统正常工作并完成舰船的战斗使命， 必须控制电磁干扰，做好天线布局分析。

    随着计算机仿真技术的发展，用电磁仿真软件来解决舰船电磁兼容问题已经成为研究此类问题的一个最主要的手段。由于舰船电磁兼容问题涉及问题很多，包括低频率 和高频率、电小尺寸器件和电大尺寸器件、天线和载体平台等，单一算法不能解决所有问题，需要融合多种方法来解决舰载天线布局。

解决方案

   未尔科技提供 XFDTD、WIPL-D、GRASP、XGTD 来解决上述问题。

▪  XFDTD 采用适合求解电大尺寸问题的时域有限差分方法，能够从时域的角度全波预测

  中等电尺寸的天线布局问题。

▪  WIPL-D 采用高阶基函数和快速多级子算法，能够从频域的角度解决中等电尺寸的天线

  布局问题。在求解天线布局的问题时，使用了快速的迭代算法和 Smart Reduction 来加

  快仿真速度和减少内存。Smart Reduction 基于远离天线处或阴影区的表面电流采取自

  适应降阶方法，可以将模型仿真的未知数自动降低 3-10 倍，但结果仍保持较高的精

  度。

▪  GRASP 采用 PO\PTD\GO\GTD算法，配合 Multi-GTD、COUPLING 附加模块，可以

  分析舰船上反射面天线的耦合度，以及反射面天线远旁瓣受其他结构影响的变化情况。

▪  XGTD 采用几何绕射/一致性绕射方法、射线追踪方法，精于计算电大尺寸，且频率越

  高，精度越高。考虑了镜面反射、多次反射、边缘绕射、尖顶绕射、表面绕射、爬行波

  等主要散射机理，计算速度超快，可以仿真的目标电尺寸超过 1000 个波长。天线布局

  仿真时，可采用软件自带天线库、实际测量的方向图数据、虚拟仿真的方向图数据等方

  法建立等效天线模型，以满足不同设计阶段、不同精度的天线布局仿真需求。