庄 蕊 蒋婷婷 廉 悦

（中国船舶及海洋工程设计研究院 上海200011）

0 引 言

现代舰船一般都安装有大量的通信、导航、雷达和电子战天线，设计时需要通过大量的仿真和测试工作来确保它们兼容工作，且需保证其电磁辐射不危害到舰上的人员、燃油和武器系统。通常，舰船天线布局的设计目标是达到天线在自由空间中的性能指标；然而，上舰安装之后，由于天线与船体结构及其他天线间的相互电磁作用，会导致天线本身性能降低，并造成辐射危害和电磁干扰风险等问题。因此，需要对天线上舰安装后的性能和相关电磁兼容问题进行仿真分析和风险预测，进而采取相应风险规避措施。

本文结合理论和工程实际研究了各种天线模型的适用范围和主要参数的设置原则，并通过舰船电磁分析软件Ship EDF的仿真实例进行相应验证。

1 舰船天线的各种模型和适用范围

用于舰船天线布局和电磁兼容分析的天线模型分为两大类，即全波天线模型和等效天线模型。全波天线模型是网格模型，如矩量法（MoM）线网格模型；等效天线模型则有多种，包括：方向图模型、等效惠更斯源模型、球面波展开模型、阵列天线集总方向图模型等。

图1 用于舰船电磁兼容分析的各种天线模型

天线安装到舰船上之后，在HF和U/VHF频段，舰船上层建筑的典型尺寸可以与波长相比拟，通常采用全波天线模型结合全波算法进行仿真；而在雷达波段仿真的对象则是电大尺寸的，因此通常采用等效天线模型结合高频渐进算法来进行仿真。……