Radome Design

Beschreibung

Ein Radom (Zusammenziehen von Radar und Kuppel) ist ein strukturelles, wetterfestes Gehäuse, das eine Mikrowellen- oder Radarantenne schützt. Das Radom besteht aus einem Material, das das von der Antenne gesendete oder empfangene elektromagnetische Signal minimal abschwächt. Mit anderen Worten, es ist für Radar oder Funkwellen transparent. Radome schützen die Antennenoberflächen vor Umwelteinflüssen (z. B. Wind, Regen, Eis, Sand, Ultraviolettstrahlung ...) und/oder verbergen elektronische Antennengeräte vor der Öffentlichkeit. Sie schützen auch in der Nähe befindliches Personal vor versehentlichen Stößen durch schnell rotierende Antennen. In dieser Studie wird eine Wendelantenne mit einem Radom abgedeckt. In diesem Beispiel analysieren wir die gesamte Struktur einschließlich Radom, Antenne, Masse und SMA-Anschluss.

Abbildung 1 - Helix-Antennenmodell, das von einem Radom abgedeckt wird

Simulation

Die Antennensimulation verwendet einen feinen Frequenzschritt und berücksichtigt das Frequenzintervall von 2 GHz bis 3 GHz. Die Antennenabmessungen wurden so angepasst, dass sie bei 2,45 GHz ordnungsgemäß funktionieren.

Feststoffe und Materialien

Die Antenne wurde gemäß den Spezifikationen des Helix-Antennen-Beispiels auf der Emworks-Website (ebenfalls auf unserer Website erhältlich) gebaut. Wir bauen einfach das Radom darüber: Dies wird einfach mit der Sollidworks-Funktion "Dome" hinzugefügt.

Laden/Zurückhalten

Die Strahlungsgrenzen sind die gleichen wie am Beispiel der Helixantenne. Der Kuppel ist das Material Duroid 5880 zugeordnet.

Ergebnis

Verschiedene 3D- und 2D-Diagramme stehen zur Verfügung. Da es sich um eine Antennensimulation handelt, klingt das Zeichnen des Strahlungsmusters wie eine intuitive Aufgabe. Die folgende Abbildung zeigt das Abstrahlmuster der betrachteten Antenne bei 2,45 GHz:

Abbildung 2 - 3D-Strahlungsmuster der Antenne

Dieses Diagramm zeigt die Fernfeldstrahlung der vom Radom abgedeckten Antenne bei 2,45 GHz. Wir können die Genauigkeit erhöhen, indem wir die Schritte der Theta und Phi Winkel verringern.

Abbildung 3 - 3D-Nahfeldverteilung eines Dipols der Antenne bei 2,45 GHz (ISO (links) und Schnitt (rechts) Clipping)

Diese Abbildung zeigt 3D-Nahfeldstrahlung der Antenne. Wir können sehen, dass das Radom bei der gewünschten Frequenz eine hervorragende Leistung zeigt und das elektrische Feld durchlässt. Abbildung 3 wurde durch die Verwendung der Iso-Clipping-Funktion von HFWorks erkannt. Wir können sehen, was innerhalb der Struktur passiert, indem wir auch die Abschnitte ausschneiden. In der folgenden Abbildung sehen Sie die Variationen des Reflexionskoeffizienten am Antennenanschluss.

Abbildung 3 - Variationen des Reflexionskoeffizienten am Antennenanschluss