基于特征基函數(shù)法的天線陣列輻射特性快速分析.pdf

1、電磁輻射特性分析是現(xiàn)階段計(jì)算電磁學(xué)的一個(gè)重要研究方向，特別是對(duì)天線陣列的電磁輻射特性的分析計(jì)算，對(duì)監(jiān)視雷達(dá)和無(wú)線通信系統(tǒng)以及相控陣系統(tǒng)的研究具有重要的指導(dǎo)作用。本文在此背景下將單天線的輻射特性分析應(yīng)用到天線陣列的開(kāi)發(fā)，那么從由一個(gè)饋電點(diǎn)延伸到處理多個(gè)饋電點(diǎn)。在過(guò)去的幾十年里，由于delta間隙源模型的穩(wěn)定性一直存在問(wèn)題，為了避免一般間隙源模型在計(jì)算輸入阻抗和表面電流時(shí)不穩(wěn)定的問(wèn)題，本文采用增強(qiáng)間隙源模型作為激勵(lì)源。
　　通常采用矩

2、量法分析天線的輻射特性，但由于天線陣列的單元數(shù)目較大，各天線單元間具有耦合效應(yīng)影響天線的性能，未知量數(shù)目也顯著增加，導(dǎo)致在求解的時(shí)候速度非常緩慢，并且需要消耗大量的內(nèi)存。因此，需要提出一種快速并節(jié)省內(nèi)存需求的方法來(lái)分析天線陣列的電磁輻射特性，特征基函數(shù)法正滿(mǎn)足這些要求。
　　特征基函數(shù)法是通過(guò)區(qū)域分解的概念來(lái)降低矩陣的大小，并通過(guò)改變子域間的間距來(lái)降低互耦的影響。由于不受子域尺寸λ/20的限制，可以縮減子域尺寸的大小，來(lái)減小矩量法

3、未知量的數(shù)目。因此特征基函數(shù)法可以用來(lái)求解未知量數(shù)目多的電大尺寸問(wèn)題。
　　本文將特征基函數(shù)法和矩量法分別結(jié)合一般的delta間隙源模型共同分析線性天線陣列、蝶形天線陣列、平板天線陣列的輻射特性，驗(yàn)證特征基函數(shù)法的準(zhǔn)確性。然后進(jìn)一步采用增強(qiáng)間隙源模型結(jié)合特征基函數(shù)法分析天線陣列，通過(guò)數(shù)值結(jié)果的穩(wěn)定型來(lái)驗(yàn)證該模型的正確性。最后運(yùn)用特征基函數(shù)法和矩量法分析帶有間隙的帶狀天線陣列的輻射特性。
　　本文的研究為今后進(jìn)一步分析天線陣列