郭 霄 熊 勇 陈德喜 王 立

（中国舰船研究设计中心 武汉 430064）

1 引言

天线辐射环境是关系到电子电气设备以及人员安全、正常工作的一种重要环境条件。准确预测天线辐射环境数据对于总体电磁兼容设计至关重要［1～4］。随着高性能计算机和计算电磁学的发展，开发出了许多成熟的电磁场仿真软件，运用软件仿真已经成为预测电磁场环境数据的重要手段。目前国外已经有比较成熟的电磁场仿真软件，例如FEKO、HFSS和CST等等，其中FEKO软件是常用软件之一。利用FEKO软件，国内外已经进行了很多涉及众多领域的仿真研究，包括航空、电子仪器等等［5～12］。

论文以FEKO软件为基础，针对特殊的舰船天线产生的电磁场环境，开展了基于FEKO软件的天线辐射环境仿真方法研究，解决了仿真过程中模型的建立，以及电磁解算方法和网格剖分尺寸等参数的合理设置问题，形成了可供工程应用的天线辐射环境的仿真预测方法。

2 仿真计算基本理论

2.1 电磁场基本理论

麦克斯韦（Maxwell）方程是任何电磁计算的基础。从麦克斯韦方程式出发，对于正弦电磁场和线性、各向同性的均匀媒质的情况，求解非齐次赫姆霍兹（Helmho1tz）方程，带入天线辐射条件，即可求出其电（磁）矢量位，再由电（磁）矢量位求出辐射电磁场。

对于电偶极子天线来说，其近区场强可表示为

式中，Er、Eθ、Eφ、Hr、Hθ、Hφ为电场、磁场分量在球坐标系下的三个分量。r、θ、φ为球坐标系的三个坐标，I为电偶极子中电流，l为偶极子长度。

对于小电流环构成的磁偶极子天线来说，其近区场可表示为