1、引言

　　機(jī)載相控陣天線方向圖的預(yù)測(cè)是電磁計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)帶有挑戰(zhàn)性的課題。由于機(jī)載平臺(tái)在很多工作頻段是電大尺寸的平臺(tái)，并且考慮到相控陣天線單元眾多，因此無(wú)法直接用商業(yè)軟件仿真模擬天線的受擾方向圖。而且，限于計(jì)算資源，單純采用有限元法（FEM）、矩量法（MOM）、時(shí)域有限差分法（FDTD）等數(shù)值計(jì)算方法難以實(shí)現(xiàn)。因此，比較務(wù)實(shí)的研究線路是以一致性幾何繞射理論（UTD）為主，計(jì)算機(jī)載平臺(tái)對(duì)天線方向圖畸變的影響。本文結(jié)合實(shí)際工程，采用ANSOFT HFSS對(duì)天線單元進(jìn)行仿真，然后按照天線陣列理論，采用方向圖乘積定理計(jì)算出天線陣列的未受擾方向圖。將此未受擾方向圖的矢量場(chǎng)分布取代天線陣列，作為“源”代入U(xiǎn)TD算法，分析計(jì)算了載機(jī)對(duì)相控陣天線方向圖的影響，為機(jī)載天線位置優(yōu)化配置以及電磁兼容預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。

　　2、計(jì)算模型和計(jì)算公式

　　UTD的繞射系數(shù)是通過(guò)平面波在理想導(dǎo)電劈上的繞射和在理想導(dǎo)電圓柱上的繞射兩個(gè)典型問(wèn)題的解推廣得到的。在利用UTD 分析機(jī)載天線輻射方向特性時(shí)，首先應(yīng)將載機(jī)進(jìn)行分解，分解成許多能利用UTD求解的典型部件的組合

　　模型由平板、圓柱和圓錐組合而成。由于UTD計(jì)算的目標(biāo)要求是電大目標(biāo)，因此一些細(xì)節(jié)部分做了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。考慮到天線的安裝位置在飛機(jī)頂部，以及高頻算法的局部性原理，這樣的簡(jiǎn)化在工程實(shí)踐中是可以接受的。因此，計(jì)算飛機(jī)體對(duì)天線輻射方向圖的影響就歸結(jié)為計(jì)算下列場(chǎng)分量：1）直射場(chǎng);2）反射場(chǎng);3）曲面繞射場(chǎng);4）邊緣繞射場(chǎng);5）二次及二次以上繞射場(chǎng)。