水下磁感应通信阵列天线磁场仿真与特性研究

摘要

当线圈的几何尺寸、空间位置和激励方式发生变化时,空间中某一固定点的磁感应强度也会随之变化。本文以一般空心圆环线圈为例,针对不同的空间位置和激励方式,对单线圈、双线圈阵列和四线圈阵列的磁感应强度分布进行建模仿真与特性分析。研究结果表明:阵列天线在电流同向时,其磁感应强度在空间中正向叠加效果最好;随着线圈间隔的增加,双线圈、四线圈磁感应强度模的峰值最大时可比同功率单线圈分别高出35%,82%;最佳接收点由一个分裂成与阵列线圈数目相等的个数;随着接收端轴向距离的增大,双线圈、四线圈磁感应强度模的峰值超过同功率单线圈,且较高值覆盖面积比单线圈大;轴向距离为10 m时,双线圈、四线圈磁感应强度模的峰值分别是同功率单线圈的1.37倍、1.94倍;最佳接收点最终合拢为原点处的一个。