张 婷， 李 鹏， 张小青， 王绍银

(同济大学浙江学院 电子与信息工程系，嘉兴 314000)

列车车载天线电磁特性及耦合度仿真研究

张 婷， 李 鹏， 张小青， 王绍银

(同济大学浙江学院 电子与信息工程系，嘉兴 314000)

天线电磁特性及耦合干扰是列车通信系统电磁兼容性设计的关键问题。建立列车车体与天线的一体化模型，利用有限元数值分析对模型上GSM和GPS天线的电磁特性与天线间的耦合度进行了仿真，通过仿真得到系统最佳耦合性的车体尺寸与天线安装位置。结果表明，正常工作的发射天线其电压驻波比和天线耦合度均值均优于工程应用指标。分析过程和所得结论能为列车天线系统的电磁兼容性设计提供参考。

列车天线； 电磁特性； 耦合度； 有限元分析； 电磁兼容

0 引言

随着高速铁路与通信技术的发展，列车调度与控制、状态检测、故障诊断和旅客服务等信息大多采用无线通信的方式进行数据传输，伴随而来的是各种各样的广播、卫星、3G/4G天线的广泛使用，它们被安装于有限的车顶空间，增加了局部集中天线的耦合干扰性。车体和车内复杂的电子设备也会对安装在列车顶部天线的电磁特性产生影响，这使得列车顶部的电磁环境变得更为复杂。因此，研究车顶天线的电磁特性对于改善列车电磁兼容性，确保高速铁路无线通信的可靠性和安全性具有重要意义。

近年来，对天线的分析计算主要使用数值仿真方法，主要包括矩量法[1-2](Mom)、时域有限差分法[3](FDTD)、时域有限积分法[4](FIT)以及混合方法[5-6]的使用。……