基于哈密頓體系辛算法喇叭天線(xiàn)口徑場(chǎng)的研究.pdf

1、喇叭天線(xiàn)是微波波段廣泛使用的一種口徑天線(xiàn)，對(duì)它進(jìn)行加脊還可以構(gòu)成超寬帶(UWB：UltraWide-Band)天線(xiàn)。超寬帶天線(xiàn)由于其所具有的諸多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在目標(biāo)識(shí)別成像、隱身與反隱身、遙測(cè)遙感、地下目標(biāo)探測(cè)以及短距離高速無(wú)線(xiàn)通信等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。此外，喇叭天線(xiàn)還是微波能應(yīng)用中的主力。傳統(tǒng)的分析喇叭天天線(xiàn)口徑場(chǎng)的方法中引入了各種近似和假設(shè)條件，影響分析的準(zhǔn)確性，因此必要發(fā)展新的分析方法。 本文從Hamilton體系應(yīng)用最為成熟

2、的力學(xué)問(wèn)題入手，借助于單自由度彈簧-滑塊系統(tǒng)的振動(dòng)問(wèn)題，描述了Hamilton體系的形式和內(nèi)涵，引出求解Hamilton對(duì)偶方程組的辛算法。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)Hamilton對(duì)偶方程組。對(duì)口徑場(chǎng)進(jìn)行有限元離散，Hamilton綜合算子矩陣化簡(jiǎn)為Hamilton矩陣，離散過(guò)程保持了體系的辛結(jié)構(gòu)。離散后變分方程化為有限元方程組，求解可得口徑場(chǎng)的電磁場(chǎng)值。通過(guò)一個(gè)算例說(shuō)明了求解的具體過(guò)程，得出了數(shù)值解，其計(jì)算結(jié)果與近似解析解及電磁場(chǎng)仿真工具軟件

3、ANSYSEMAX的數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果驗(yàn)證了本文方法的正確性和可行性，并進(jìn)行了誤差分析。 以矩形波導(dǎo)口為單元在x、y方向上周期排列組成矩形波導(dǎo)天線(xiàn)陣模型，根據(jù)內(nèi)外場(chǎng)在口徑上電磁場(chǎng)切向分量的連續(xù)性建立方程。由Hamilton算子矩陣離散后得到Hamilton矩陣，運(yùn)用共軛辛子空間迭代法找出主要的本征向量，展開(kāi)本征向量表示口徑上實(shí)際的電磁場(chǎng)分布。分析過(guò)程考慮了陣列單元之間的互耦作用，把整個(gè)口徑面陣作為一個(gè)邊界值問(wèn)題來(lái)考慮，