飞机天线罩的作用是保护雷达天线免受外部环境的影响,但飞机航行时天线罩容易遭受雷击致使罩体破损、撕裂甚至爆炸,对飞行安全构成隐患,因此进行飞机天线罩雷电防护研究具有重要意义。由于雷电试验成本较高,本文基于三维电磁场仿真软件,从天线罩材料和结构对电场分布的影响、天线罩防雷装置击穿特性、防雷装置布局三个角度,对天线罩雷电防护的相关问题进行了仿真探究。首先,介绍了国内外天线罩防雷的研究概况,并从雷电基本理论、雷电对飞机的影响、天线罩的雷电损伤机制三个方面详细阐述了雷电环境对天线罩的影响,为后文的仿真分析奠定了理论基础。其次,研究了天线罩材料和结构对防雷的影响。基于棒-板电极产生的极不均匀电场,仿真探究了介质型天线罩的相对介电常数、厚度以及超材料天线罩的谐振单元结构样式对罩体内外电场分布的影响,结论表明:介质罩相对介电常数在50以内变化对天线电场影响较大,谐振单元结构对超材料罩体的电场分布影响不大。第三,研究了纽扣式分流条击穿特性对防雷的影响。基于钮扣分流条实际尺寸,构建数值模型,并通过设置首尾钮扣电势差形成间隙击穿电场。仿真探究了钮扣间隙、形状、大小和基带相对介电常数四个参量对钮扣式分流条击穿特性的影响,结论表明:可以通过减小钮扣间隙、降低基带相对介电常数和采用椭圆化钮扣来提高分流条的击穿性能。最后,研究了分流条布局情况对天线罩防雷的影响。基于A.Delannoy的天线起晕判据,在极不均匀场环境中,对比探究了金属分流条和钮扣式分流条的长度与数量变化对天线附近电场的影响,获取了防雷效率较高的分流条长度范围。随分流条数量的增加,天线与罩壁距离越远,钮扣式分流条防雷效果越趋近于金属分流条。