专利名称：船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法
技术领域：
本发明涉及电磁耦合领域，尤其涉及一种船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法。
背景技术：
现代舰船上往往会装载有多部平面阵天线，由于上层建筑空间有限，平面阵天线较多情况下采用共面布置，从而导致相互间电磁耦合凸现。因此，如何有效地抑制平面阵天线空间电磁耦合对于提升舰船的电磁兼容性非常重要。对于此类问题，传统的电磁耦合抑制方法主要有挡板遮挡。但是这种方法需要在上层建筑上伸出一大块挡板来进行遮挡，从而显著的破坏了原有的舰船上层建筑布局。如何在尽量不改变上层建筑布局的情况下，对电磁耦合实施抑制成了实际工程中急待解决的问题。此外，挡板遮挡方法只能针对沿空间传播的直射电磁波抑制有效，对于共面布置条件下还存在的耦合表面波无能为力。因此，针对舰船平面阵天线间电磁耦合情况，迫切需要寻找一种在基本不改变上层建筑布局条件下、能抑制表面波的电磁稱合抑制方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中缺少在基本不改变上层建筑布局条件下抑制表面波的电磁耦合抑制方法的问题，提供一种船载共面布置平面阵天线间电磁率禹合的抑制方法，能够在基本不改变上层建筑布局条件下，对表面波的电磁稱合予以有效抑制。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，包括以下步骤
(1)利用利用船舶的总体布置确定船上加载的共面布置平面阵天线的电磁耦合参数；
(2)根据对共面布置平面阵进行仿真或实测的结果判断共面布置平面阵间电磁耦合是以直射电磁波耦合为主，还是以共面布置条件下的表面波耦合为主，或是直射电磁波耦合与表面波耦合并重；
(3)共面布置平面阵间电磁耦合以表面波耦合为主时，在平面阵间铺设一波纹结构用于抑制电磁耦合，所述波纹结构的上端与平面阵面同高；即波纹结构布置为下陷状态；
或，共面布置平面阵间电磁耦合是直射电磁波耦合与表面波耦合并重时，平面阵间铺设一波纹结构用于抑制电磁耦合，所述波纹结构的下端与平面阵面同高，即波纹结构布置为上升状态。按上述技术方案，波纹结构为矩形槽型波纹结构。按上述技术方案，波纹结构为在平板上布置垂直于平板的侧板，各侧板间距相等。按上述技术方案，所述的波纹结构的长宽尺寸不大于阵面间距。按上述技术方案，所述的波纹结构的高度为波长的1/4，波纹结构的槽型单元个数不低于10个，与耦合电磁波传播方向垂直的长度不低于5个波长，其中波长是共面布置平面阵天线工作时电磁波的波长。 按上述技术方案，所述的波纹结构采用的材料为金属。按上述技术方案，所述的波纹结构的槽型单元个数为14.
按上述技术方案，所述的波纹结构与耦合电磁波传播方向垂直的长度为5个波长。本发明产生的有益效果是
I.波纹结构可进行两种状态的布置下陷和上升状态，灵活多变，较为适合以表面波率禹合为主或直射电磁波稱合与表面波稱合并重的情况。可对挡板遮挡无力处理的表面波率禹合予以抑制。2.波纹结构的高度较小。在典型的雷达微波段S波段以上，波长/4不超过2. 5cm，且与天线阵面高度共形，因而对上层建筑的布局无影响。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中
图I是本发明实施例的平面阵间铺设波纹结构后的俯视 图2是本发明实施例的平面阵间铺设波纹结构为下陷状态的示意 图3是本发明实施例的平面阵间铺设波纹结构为上升状态的示意 图4是本发明实施例的铺设的波纹结构的几何尺寸示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供的船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，步骤如下
(I)确定船上加载的共面布置平面阵天线的电磁耦合参数，包括工作频率，阵面间距
等;
假定天线工作于S波段的中心频率(3GHz，波长IOcm)，天线阵面间距为2m。(2)判断共面布置平面阵间电磁耦合途径，即判断以直射电磁波耦合为主，还是以共面布置条件下的表面波耦合为主。通过仿真计算或实测以判断出电磁耦合途径，在此我们假设以共面布置条件下的表面波稱合为主。(3)在平面阵间铺设波纹结构，波纹结构为下陷状态，即波纹结构的上端与平面阵面同高。图I是在平面阵间铺设波纹结构后的俯视图，其中白线为阵元布置位置。下陷状态如图2所示；当共面布置平面阵间电磁耦合是直射电磁波耦合与表面波耦合并重时，平面阵间铺设一波纹结构用于抑制电磁耦合，波纹结构的下端与平面阵面同高，即波纹结构为为上升状态，如图3所示。波纹结构为矩形槽型波纹结构；波纹结构为在平板上布置垂直于平板的侧板，各侧板间距相等，相邻侧板构成的槽型截面为矩形，波纹结构的长宽尺寸不大于阵面间距。
如图4所示，根据波长可计算得到波纹结构的几何尺寸，波纹结构的高度为波长/4，可知高度为2. 5cm，波纹结构的槽型周期个数为14，与耦合电磁波传播方向垂直的长度为5个波长，即与耦合电磁波传播方向垂直的尺寸0. 5m。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)利用船舶的总体布置确定船上加载的共面布置平面阵天线的电磁耦合参数； (2)通过对共面布置平面阵进行仿真计算或实测的结果判断共面布置平面阵间电磁耦合是以直射电磁波耦合为主，还是以共面布置条件下的表面波耦合为主，或是直射电磁波耦合与表面波耦合并重； (3)共面布置平面阵间电磁耦合以表面波耦合为主时，在平面阵间铺设一波纹结构，所述波纹结构的上端与平面阵面同高； 或，共面布置平面阵间电磁耦合是直射电磁波耦合与表面波耦合并重时，平面阵间铺设一波纹结构，所述波纹结构的下端与平面阵面同高。
2.根据权利要求I所述的船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波纹结构为矩形槽波纹结构。
3.根据权利要求2所述的船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波纹结构为在平板上布置垂直于平板的侧板，各侧板间距相等。
4.根据权利要求I所述的船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波纹结构的长宽尺寸不大于阵面间距。
5.根据权利要求I至4所述的船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波纹结构采用的材料为金属导体。
6.根据权利要求5所述的船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波纹结构的高度为波长的1/4，波纹结构的槽型单元数不低于10个，与耦合电磁波传播方向垂直的长度不低于5个波长，其中波长是共面布置平面阵天线工作时电磁波的波长。
7.根据权利要求6所述的船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波纹结构的槽型单元个数为14。
8.根据权利要求6所述的船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波纹结构与耦合电磁波传播方向垂直的长度为5个波长。
全文摘要
本发明公开了一种船载共面布置平面阵天线间电磁耦合的抑制方法，包括以下步骤确定共面布置平面阵天线的电磁耦合参数；判断共面布置平面阵间电磁耦合是以直射电磁波耦合为主，还是以共面布置条件下的表面波耦合为主，或是直射电磁波耦合与表面波耦合并重；共面布置平面阵间电磁耦合以表面波耦合为主时，在平面阵间铺设一波纹结构，波纹结构的上端与平面阵面同高；或，共面布置平面阵间电磁耦合是直射电磁波耦合与表面波耦合并重时，平面阵间铺设一波纹结构，波纹结构的下端与平面阵面同高。本发明波纹结构布置简单，灵活多变，适合以表面波耦合为主或直射电磁波耦合与表面波耦合并重的情况下的电磁耦合抑制。
文档编号H01Q1/34GK103151614SQ20131005663
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者方重华, 宋东安, 张崎, 孙光甦, 潘镜芙 申请人:中国舰船研究设计中心