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电磁兼容性研究专辑
４年第２４卷
舰船电子工程
（５）式中，』Ｄ是圆柱的半径，哦是两天线的夹角，Ｌ
是两天线间的最短距离，详见图２。
此求天线间最短距离的问题就可以等效为求解圆柱体表面两点间在圆柱体表面上的最小距离，如图４所示。显然在直角坐标系（Ｘ，Ｙ，ｚ）中求这个距离比较复杂，我们把其转化到圆柱坐标系（１Ｄ，妒，Ｙ）图２屏蔽系数计算模型
加入屏蔽系数后，耦合度公式如下Ｃ＝１０ｌｏｇ（Ｇｚ）＋１０ｌｏｇ（Ｇ，）＋１０１０９（Ｓ）．＋
２０ｌｏｇ（４－瓮）一Ｋ
（８）
下面本文将介绍耦合度公式（８）中一些参数的计算
过程。
２．１天线极化匹配系数
这里我们把接收和发射天线都看成线性极化，见图３。图中～ｒ，ｏ是发射和接收天线极化平面的夹角，Ｅ，和Ｅ，分别是两天线的产生的电场强度。
图３天线线性极化
接收天线上的感
应电动势Ｐ与就接收天线的高度ｈ、Ｅ。及ｃｏＳ妒成正比，见下式
ｅ～ｈＥｆ（娜９
（９）
从上式可以知道接收天线收到的干扰功率Ｐ，正
比于
Ｐ，～ｈ２Ｅ２，ｃｏｓ２ｓ０
（１０）
极化匹配系数是标量，它没有方向性，见下式
Ｓ＝｝
（１１）
１
ｒ∽
式中
Ｐ，～厶２Ｅ；
（１２）
把（１２）代入（１１）式中得到极化匹配系数如下
ｓ—ｈ２Ｅｆ２２ｔＦｃ０２ｓ２翌：１（１３ｃｏｓ＂ｃｐ２
５一＾２Ｅ；
）
从式（１３）中可以看出当两天线极化方向相同，即妒＝０时，匹配系数最大为Ｓ＝１。２．２天线间最短距离Ｌ
计算过程中把飞机机身等效为一个圆柱体，因
万
方数据中求解，这里
Ｐ＝√，２ｃ２＋ｚ２
（１４）
９的值取决于直角坐标系中ｚ和ｙ的大小及符号
妒２ｔａｎ－Ｉ
ｌ詈Ｊ，当ｘ＞Ｏ，ｚ≥ｏ
（１５）９＝詈，当ｚ＝ｏ，２＞ｏ
（１６）Ｐ＝丌＋ｔａｎ－１
ｌ互ｌ，当ｚ＜ｏ
（１７）９＝詈，当ｚ＝ｏ，ｚ＜Ｏ
（１８）９
２
２丌＋ｔａｎ。１
ｌ詈Ｊ，当ｘ＞Ｏ，ｚ≤ｏ
（１９）
图４天线间最短距离
从图４中可以看出，在圆柱坐标系中，安装在机身上的两天线之间沿着机身表面的最小距离为
Ｌ＝√』Ｄ２（驴，一ｑ）ｔ）２＋（ｚ，一ｚ￡）２
（２０）
式中，Ｐ表示机身的半径，下标ｔ和ｒ分别代表接收和发射天线。
３天线布局优化的数学模型及实现
３．１优化模型
在前面的论述中，我们建立了机载通信天线问耦合度计算的数学模型，在此基础之上，我们接下
来建立天线布局优化设计的数学模型。
如前所述，工作在一定频率下的天线间耦合度只与两天线间距离有关，因此天线布局优化中自变量就是天线的几何坐标而耦合度就是随天线的几何位置参量而变化的因变量。
对于一个多天线系统，在进行ＥＭＣ设计时，天线布局优化的目标是降低整个天线系统的耦合度，即要使所有天线对耦合度值的整体趋势保持最
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