مدل سازي و محاسبه تزويج بين آنتن ها روي بدنه هواپيما با استفاده از محاسبه مسير ژيودزيك

Modeling and Calculation of Coupling Between Antenna on Aircraft by Calculation of Geodesic

آنتن هايي كه بر روي هواپيما نصب مي شوند، لازم است حداقل تزويج متقابل را داشته باشند تا عملكرد فرستنده و گيرنده هاي مرتبط، مختل نشود به عبارت بهتر، سازگاري الكترومغناطيسي داشته باشند. براي محاسبه تزويج، بايستي مسير امواج از آنتن فرستنده تا گيرنده را به دست آورد. در حالتي كه آنتن ها در ديد هم هستند، اين مسير، يك خط مستقيم است. ولي در حالتي كه آنتن ها در ديد هم نيستند، نوعي از امواج سطحي، باعث تزويج متقابل مي شوند. بهترين روش براي محاسبه تزويج، به دست آوردن كوتاه ترين مسير بين آنتن ها يا ژيودزيك مي-باشد. سپس با محاسبه تلفات سطحي مربوط به اين مسير، ميزان تزويج به دست مي آيد. در حالتي كه هواپيما با يك استوانه مدل مي شود، محاسبه اين مسير و نيز تلفات سطحي، آسان و عملي مي باشد. مزيت اين تقريب، سادگي و تعميم پذيري آن براي هر هواپيما با بدنه استوانه-اي است. در اين تقريب، اثر موانع و نيز تفرق در لبه ها، در نظر گرفته نمي شود. در اين مقاله، نتايج محاسبه تزويج ميان آنتن ها و نيز نتايج شبيه سازي و مقادير اندازه گيري شده در مدل تقريبي هواپيما مقايسه شده است. نشان داده خواهد شد كه تحليل محاسبات بر اساس كوتاه ترين مسير درسختگيرانه ترين حالت تزويج، از dB 15 بيشتر نخواهد شد.

Antennas that are installed on the aircraft, must have minimum mutual coupling so that the function of the transmitter and receiver will not be interfered. For coupling calculation, we must obtain wave pass from transmitter antenna to receiver antenna. In case that antennas are LOS, this pass is a direct pass. But in case that antennas are NLOS, a kind of surface wave causes mutual coupling. The best way for calculation of coupling is through obtaining geodesics. Then by calculation of surface loss, we can get the amount of coupling. if the aircraft is modeled with a cylinder, calculation of geodesics is easy and practical. the advantage of this approximation is that we can extend it for any aircrafts with cylindrical fuselages. in this approximation, the effect of obstacles and diffraction in edges is not considered. in this paper, results of mutual coupling calculation, results of simulation as well as the measured data is compared in approximated model of the aircraft. It will finally be shown that in the worst case, calculation results are not greater than 15db.