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本课题来源于空军某一在研导航项目。本文的工作是设计满足要求的高架中波有顶线状天线,并对其电气性能进行验证。本文主要分为五部分: 第一部分简要介绍了课题的来源以及天线设计的发展简史及其现状,说明了选择高架中波有顶天线的原因。 第二部分从电磁场理论入手,讨论了基本振子的辐射、单导线的辐射,进而导出了自由空间中对称振子的辐射公式,并通过具体的仿真,给出了各种情况下的方向图。然后介绍了在工程设计中,衡量一幅天线所涉及的主要技术指标,包括方向图、方向系数、增益系数、辐射效率、辐射阻抗和输入阻抗等。 第三部分根据本课题所要使用的频段200kHz-500kHz,确定了天线的基本形式——中波伞型天线。并根据战地具体情况,通过多方面的调研和深入的理论研究,综合考虑各方面因素,认为导航台架高改建是解决地物干扰问题的有效方法。然而,这种改建却破坏了原中波天线的空间信号特征。本文从这一问题入手,从无顶负载的垂直天线、伞型天线和高架天线三个方面详细讨论了各种电参数的计算方法,并着重研究了由此带来的空间信号的变化情况。通过实验,给出了各种情况下的仿真图形。 第四部分介绍了电波传播的几种基本方式,并且讨论分析了理想情况下,导航台高架对电波传播的影响。从干扰建筑物高度小于天线所在建筑物高度、干扰建筑物高度大于天线所在建筑物且小于建筑物与天线高度和、干扰建筑物高度大于天线所在建筑物与天线高度和三种情况,详细探讨了周围地物对电波传播影响的情况。然后,为了便于对各种传播方式进行比较,也为了给各种传播方式的讨论提供一定的基础,文中介绍了电波在自由空间的传播。最后,根据该课题所设计的天线的工作特性着重研究了视距传播和地表面波传播。 第五部分总结全文,说明了本文的创新点。 本课题的创新点在于首次研究探讨了高架天线的电场分布特性。通过理哈尔滨工程大学硕士学位论文论分析和仿真试验,给出了计算高架天线各种电参数的方法,并提供了与普通垂直天线相比的结果和一系列仿真图形。该结果为天线改建的工程实施提供了理论保障:同时,也为高架天线各种技术指标的设定提供了理论依据。本课题的研究成果己成功应用于某导航天线,并通过实际勘测证明了理论结果与实际结果基本相一致。关键词:中波导航天线;高架天线;伞型天线;方向图;辐射效率