專利名稱：船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法
技術領域：
本發明涉及電磁耦合領域，尤其涉及一種船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法。
背景技術：
現代艦船上往往會裝載有多部平面陣天線，由于上層建筑空間有限，平面陣天線較多情況下采用共面布置，從而導致相互間電磁耦合凸現。因此，如何有效地抑制平面陣天線空間電磁耦合對于提升艦船的電磁兼容性非常重要。對于此類問題，傳統的電磁耦合抑制方法主要有擋板遮擋。但是這種方法需要在上層建筑上伸出一大塊擋板來進行遮擋，從而顯著的破壞了原有的艦船上層建筑布局。如何在盡量不改變上層建筑布局的情況下，對電磁耦合實施抑制成了實際工程中急待解決的問題。此外，擋板遮擋方法只能針對沿空間傳播的直射電磁波抑制有效，對于共面布置條件下還存在的耦合表面波無能為力。因此，針對艦船平面陣天線間電磁耦合情況，迫切需要尋找一種在基本不改變上層建筑布局條件下、能抑制表面波的電磁稱合抑制方法。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中缺少在基本不改變上層建筑布局條件下抑制表面波的電磁耦合抑制方法的問題，提供一種船載共面布置平面陣天線間電磁率禹合的抑制方法，能夠在基本不改變上層建筑布局條件下，對表面波的電磁稱合予以有效抑制。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，包括以下步驟
(1)利用利用船舶的總體布置確定船上加載的共面布置平面陣天線的電磁耦合參數；
(2)根據對共面布置平面陣進行仿真或實測的結果判斷共面布置平面陣間電磁耦合是以直射電磁波耦合為主，還是以共面布置條件下的表面波耦合為主，或是直射電磁波耦合與表面波耦合并重；
(3)共面布置平面陣間電磁耦合以表面波耦合為主時，在平面陣間鋪設一波紋結構用于抑制電磁耦合，所述波紋結構的上端與平面陣面同高；即波紋結構布置為下陷狀態；
或，共面布置平面陣間電磁耦合是直射電磁波耦合與表面波耦合并重時，平面陣間鋪設一波紋結構用于抑制電磁耦合，所述波紋結構的下端與平面陣面同高，即波紋結構布置為上升狀態。按上述技術方案，波紋結構為矩形槽型波紋結構。按上述技術方案，波紋結構為在平板上布置垂直于平板的側板，各側板間距相等。按上述技術方案，所述的波紋結構的長寬尺寸不大于陣面間距。按上述技術方案，所述的波紋結構的高度為波長的1/4，波紋結構的槽型單元個數不低于10個，與耦合電磁波傳播方向垂直的長度不低于5個波長，其中波長是共面布置平面陣天線工作時電磁波的波長。 按上述技術方案，所述的波紋結構采用的材料為金屬。按上述技術方案，所述的波紋結構的槽型單元個數為14.
按上述技術方案，所述的波紋結構與耦合電磁波傳播方向垂直的長度為5個波長。本發明產生的有益效果是
I.波紋結構可進行兩種狀態的布置下陷和上升狀態，靈活多變，較為適合以表面波率禹合為主或直射電磁波稱合與表面波稱合并重的情況。可對擋板遮擋無力處理的表面波率禹合予以抑制。2.波紋結構的高度較小。在典型的雷達微波段S波段以上，波長/4不超過2. 5cm，且與天線陣面高度共形，因而對上層建筑的布局無影響。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中
圖I是本發明實施例的平面陣間鋪設波紋結構后的俯視 圖2是本發明實施例的平面陣間鋪設波紋結構為下陷狀態的示意 圖3是本發明實施例的平面陣間鋪設波紋結構為上升狀態的示意 圖4是本發明實施例的鋪設的波紋結構的幾何尺寸示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本發明提供的船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，步驟如下
(I)確定船上加載的共面布置平面陣天線的電磁耦合參數，包括工作頻率，陣面間距
等;
假定天線工作于S波段的中心頻率(3GHz，波長IOcm)，天線陣面間距為2m。(2)判斷共面布置平面陣間電磁耦合途徑，即判斷以直射電磁波耦合為主，還是以共面布置條件下的表面波耦合為主。通過仿真計算或實測以判斷出電磁耦合途徑，在此我們假設以共面布置條件下的表面波稱合為主。(3)在平面陣間鋪設波紋結構，波紋結構為下陷狀態，即波紋結構的上端與平面陣面同高。圖I是在平面陣間鋪設波紋結構后的俯視圖，其中白線為陣元布置位置。下陷狀態如圖2所示；當共面布置平面陣間電磁耦合是直射電磁波耦合與表面波耦合并重時，平面陣間鋪設一波紋結構用于抑制電磁耦合，波紋結構的下端與平面陣面同高，即波紋結構為為上升狀態，如圖3所示。波紋結構為矩形槽型波紋結構；波紋結構為在平板上布置垂直于平板的側板，各側板間距相等，相鄰側板構成的槽型截面為矩形，波紋結構的長寬尺寸不大于陣面間距。
如圖4所示，根據波長可計算得到波紋結構的幾何尺寸，波紋結構的高度為波長/4，可知高度為2. 5cm，波紋結構的槽型周期個數為14，與耦合電磁波傳播方向垂直的長度為5個波長，即與耦合電磁波傳播方向垂直的尺寸0. 5m。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)利用船舶的總體布置確定船上加載的共面布置平面陣天線的電磁耦合參數； (2)通過對共面布置平面陣進行仿真計算或實測的結果判斷共面布置平面陣間電磁耦合是以直射電磁波耦合為主，還是以共面布置條件下的表面波耦合為主，或是直射電磁波耦合與表面波耦合并重； (3)共面布置平面陣間電磁耦合以表面波耦合為主時，在平面陣間鋪設一波紋結構，所述波紋結構的上端與平面陣面同高； 或，共面布置平面陣間電磁耦合是直射電磁波耦合與表面波耦合并重時，平面陣間鋪設一波紋結構，所述波紋結構的下端與平面陣面同高。
2.根據權利要求I所述的船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波紋結構為矩形槽波紋結構。
3.根據權利要求2所述的船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波紋結構為在平板上布置垂直于平板的側板，各側板間距相等。
4.根據權利要求I所述的船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波紋結構的長寬尺寸不大于陣面間距。
5.根據權利要求I至4所述的船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波紋結構采用的材料為金屬導體。
6.根據權利要求5所述的船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波紋結構的高度為波長的1/4，波紋結構的槽型單元數不低于10個，與耦合電磁波傳播方向垂直的長度不低于5個波長，其中波長是共面布置平面陣天線工作時電磁波的波長。
7.根據權利要求6所述的船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波紋結構的槽型單元個數為14。
8.根據權利要求6所述的船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，其特征在于，所述的波紋結構與耦合電磁波傳播方向垂直的長度為5個波長。
全文摘要
本發明公開了一種船載共面布置平面陣天線間電磁耦合的抑制方法，包括以下步驟確定共面布置平面陣天線的電磁耦合參數；判斷共面布置平面陣間電磁耦合是以直射電磁波耦合為主，還是以共面布置條件下的表面波耦合為主，或是直射電磁波耦合與表面波耦合并重；共面布置平面陣間電磁耦合以表面波耦合為主時，在平面陣間鋪設一波紋結構，波紋結構的上端與平面陣面同高；或，共面布置平面陣間電磁耦合是直射電磁波耦合與表面波耦合并重時，平面陣間鋪設一波紋結構，波紋結構的下端與平面陣面同高。本發明波紋結構布置簡單，靈活多變，適合以表面波耦合為主或直射電磁波耦合與表面波耦合并重的情況下的電磁耦合抑制。
文檔編號H01Q1/34GK103151614SQ20131005663
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月22日 優先權日2013年2月22日
發明者方重華, 宋東安, 張崎, 孫光甦, 潘鏡芙 申請人:中國艦船研究設計中心