题目：机载天线带外特性分析

由于飞机载机系统和任务系统的各种用途，因此要求各设备须具备高性能工作状态：工作频带更宽、发射装备发射功率更大，接收设备灵敏度更高、天线装置更易于与机体表面等部位共形及占用空间位置更小。这些更高的性能指标要求使得原本已拥挤不堪的飞机面临更复杂的电磁环境，增加了产生飞机电磁兼容性问题的概率。因为天线的设计一般只考虑其工作频带内的电性能是否达标，对其工作频带外的各项指标如何变化并不关心，这就造成目前工程实践中很多电磁兼容性问题并不是发生在同频带天线之间，而是发生在邻频带甚至是频带相隔较大的天线之间，所以研究探索机载天线带外特性及其规律性是研制和设计高性能、高效率、抗电磁干扰的机载天线重要发展方向。本论文以某重点项目为研究背景，主要研究机载天线带外特性理论和分析方法，建立其规律性模型的研究思路与分析方法，以及基于天线带外特性规律的机载天线优化布局的应用。包括天线带外的涵义及基本电性能参数的表征方式、常规典型天线的带外特性及其规律性分析、天线主要结构参数变化对其带外特性的影响、建立基于神经网络方法的带外特性模型、不同发射功率的天线带外辐射特性规律、发射天线带外辐射对接收天线的影响及抑制带外干扰的建议。提出了基于天线带外特性的机载天线间优化布局的分析方法与设计思路，以及给出了更加完善的机载天线优化布局的预测分析方向和评估控制建议。本论文的主要研究内容包括：1. 以天线工作频带范围内的电性能参数概念及描述涵义为研究基础，分别从阻抗特性、极化特性、辐射特性的角度进行了天线工作频带外有关电性能的理论延伸，给出了有关参数的表征方式和分析方法。2. 在充分理论分析与经验设计常规典型天线的基础上，分别详细地讨论了三类常用典型天线（微带天线、对数周期偶极子天线和喇叭天线）在辐射特性、阻抗特性方面工作频带外与工作频带内的规律性特征，且每类天线中都完成了一定数量的具有共同特征的天线设计与分析，从而确保了不同类型天线的带外特性规律具有通用性。此外，分析讨论天线结构参数变化时主要电参数的一般带外特性变化规律。探讨研究基于带外特性的典型天线消除带外干扰影响因素的措施。3. 采用径向基函数神经网络和BP神经网络方法分别对圆锥喇叭天线A最大增益值在工作频带外建立预测模型。同时，阐述上述两种网络方法的使用涵义及操作步骤。4. 探讨载体平台存在时天线带外辐射特性及其周围电场强度分布的规律，分析天线发射功率不同时周围电磁环境在其工作频带外的变化规律。研究当发射功率一定时，天线周围有不同尺寸的障碍物存在的情形下，在其带外频点处天线周围电场强度分布及辐射方向图受影响情况。5. 在研究机载天线带外特性规律的基础上，结合机载天线安装位置区域的选择，以应用实例的收发天线来分析讨论带外特性对机载天线优化布局的影响，给出可减少带外干扰的措施方法。同时提出基于机载天线带外特性的优化布局的设计方案。并且很好地证明了此研究成果具有较高的工程价值和实用价值。本论文的研究为机载天线的设计、机载天线合理优化布局提供了更加完善的研究方向，探索了天线，尤其是机载天线带外电性能的研究与分析方法，给出了基于天线带外特性规律的机载天线及其优化布局的分析方法与设计要求。本论文主要提供了研究天线带外特性的分析方法和思路，揭示了更通用且具有代表性的天线带外特性的规律性结论。本文研究成果为今后更高效的机载天线设计及其工作性能分析，以及更好地避免电磁兼容性问题提供了较好的参考依据，也拓展了机载平台天线设计的性能指标要求，更为推广应用于不同载体平台的天线带外特性的研究与分析奠定了基础。