機(jī)車(chē)頂多部天線布局帶來(lái)的互耦效應(yīng)研究.pdf

1、客運(yùn)高速化是當(dāng)今世界鐵路發(fā)展的共同趨勢(shì)。高速動(dòng)車(chē)組在提供給我們快捷,舒適的出行方式的同時(shí),其在高速運(yùn)行狀態(tài)下的安全問(wèn)題一直是人們所關(guān)心的話題。隨著以GSM-R無(wú)線通信和調(diào)度系統(tǒng)作為核心的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的應(yīng)用,以及現(xiàn)有的450MHz車(chē)載電臺(tái)和GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng),機(jī)車(chē)頂上勢(shì)必會(huì)存在多部天線共存的情況。車(chē)載天線間由于相互耦合存在電磁干擾,若不能很好的解決天線之間的耦合問(wèn)題,就可能對(duì)整個(gè)機(jī)車(chē)系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生影響,使行車(chē)安全存在嚴(yán)重的隱

2、患。車(chē)載天線工作在開(kāi)放且十分有限的空間環(huán)境中,通常的空間隔離及屏蔽技術(shù)不能用于天線間干擾的抑制,合理的天線布局是降低天線間相互耦合的有效措施。
　　 本文結(jié)合多年來(lái)前人對(duì)車(chē)載、機(jī)載天線系統(tǒng)的研究,首先建立了一個(gè)較為簡(jiǎn)單的天線系統(tǒng)模型,即在有限大的長(zhǎng)方形金屬平板上放置多副天線組成的系統(tǒng)。然后綜合考慮機(jī)車(chē)頂上的實(shí)際情況對(duì)天線性能的影響,細(xì)化了模型,考慮了天線間存在障礙物遮擋的情況,提出以天線之間的耦合度為優(yōu)化參數(shù)的目標(biāo)函數(shù),再基于M

3、atlab高級(jí)語(yǔ)言,根據(jù)遺傳算法得到了機(jī)車(chē)頂多部天線布局的優(yōu)化方案。為機(jī)車(chē)實(shí)際的天線布局提供了理論上的指導(dǎo)。
　　 其次本文基于高頻算法和矩量法的混合算法,對(duì)機(jī)車(chē)車(chē)頂上天線進(jìn)行仿真,具體分析了車(chē)體、邊緣效應(yīng)、障礙物遮擋、接觸網(wǎng)、地面等多種因素對(duì)天線性能的影響。并針對(duì)優(yōu)化后和優(yōu)化前兩種天線布局方案的天線方向性和天線間的耦合度進(jìn)行了大量的仿真,驗(yàn)證了經(jīng)遺傳算法用于天線布局優(yōu)化問(wèn)題中的正確性和有效性。
　　 最后在半電波暗室中