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采用近场口径积分算法结合三维电磁仿真软件(Computer Simulation Technology,CST)仿真软件分析了带有多层介质天线罩的平板缝隙阵列.用CST对天线罩内的缝隙阵列天线进行仿真分析得到每个缝隙中心点的电磁场分布,对天线罩部分分析采用近场口径积分法分析天线罩部分对平板缝隙阵的影响.通过对该混合方法计算出的带罩平板缝隙阵列天线结果与CST全波仿真结果进行对比来验证该方法的正确性,结果表明:两者吻合很好.由于采用CST软件提取缝隙阵口径场考虑了阵元之间的互耦,较传统的理想阵元模型更加准确.混合方法避免了全波算法解决电大尺寸多层介质天线罩分析过程中耗费计算资源大、时间长的缺点. 相似文献
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采用体积积分方程矩量法(VIE-MoM)结合多层快速多极子算法(MLFMA)解决任意形状多层非均匀介质天线罩电磁性能的快速精确分析问题.首先借助三维CAD软件几何建模技术及网格离散技术,建立了介质天线罩的实体模型并用四面体单元离散,接着利用MLFMA/VIE-MoM在介质区域内建立矩阵方程,计算出天线罩罩体区域的体极化电流,最终得到在罩体影响下的天线的远场辐射特性和功率传输效率.数值结果表明,采用VIE-MoM结合MLFMA来分析复杂结构介质天线罩电磁性能可明显节省内存需求,提高计算效率和计算精度. 相似文献
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应用物理光学-口面积分(PO-AI)方法,数值分析加载天线罩的轨道角动量(OAM)波天线的辐射特性,评判介质天线罩对各阶模式OAM波的辐射特性、幅相分布以及模式纯度的影响程度。通过与现有文献中天线罩实例的测试值相对比,验证了算法的正确性和有效性;考察了开口波导环形阵列OAM波天线工作于不同的模式阶数时,半球形天线罩所引起的空间场幅-相分布的变化。在此基础上,计算了一个正切卵形、多层介质天线罩情况,验证了PO-AI 算法对复杂结构的适应性。从数值结果可见,天线罩对高阶OAM辐射波的幅值分布影响较大。数值计算也证实该算法可以快速预估介质罩存在时OAM波形的畸变程度,有助于实现对天线罩各参数的快速优化。 相似文献
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在小型波导缝隙阵设计中,采用匹配缝隙是减少终端损失、提高天线效率的关键技术之一。本文给出了矩形波导终端匹配缝隙对的分析。该缝隙对是由波导宽壁上的纵缝和横缝构成的。基于等效原理和并矢格林函数建立了缝隙对的耦合积分方程组,然后作数值求解。计算了缝隙对的反射特性与辐射特性,给出了缝隙对口面电场的幅值和相位以及波导驻波比随缝隙长度和频率的变化曲线。本文的计算结果可用于圆极化波导缝隙阵的设计 相似文献
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本文首先研究了多区域时域伪谱(MPSTD)算法应用于波导问题分析时的时域激励源设置方法。然后在此基础上,将MPSTD算法应用于矩形波导宽壁复合缝隙耦合器的分析。针对X波段半高波导,得出了耦合缝隙在不同高度、不同偏置和不同倾斜角度下的谐振长度和散射参量特性。仿真结果表明,将MPSTD算法应用于波导缝隙耦合器的分析,具有较高的计算效率和计算精度。同时该问题的MPSTD分析也拓展了MPSTD算法的应用领域,为准确、快速分析复杂波导问题的宽频时域特性提供了一种思路。 相似文献
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文中提出一种新型宽频带低交叉极化的波导缝隙线阵设计,辐射单元是由波导内膜片激励的窄边非倾斜缝隙。线阵划分成多个子阵,并由功分器馈电。设计、加工了一个16单元X波段的均匀直线波导缝隙阵,测试得到7.2%阻抗带宽(VSWR≤1.5),天线辐射方向图最高副瓣电平低于-11.8dB,并且具有低于-39dB的交叉极化特性。 相似文献
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非对称单脊波导的FD-TD分析 总被引:2,自引:0,他引:2
本文针对一种新颖的相控天线阵辐射单元-非对称单脊波导共线缝隙阵,用FDTD方法对这种三维非均匀结构的特性进行了深入的研究。得出其场分布、波导波长及其作为基本辐射单元的辐射特性,给出了上述特性和波导非对称之间的关系曲线;所得的结果对宽角扫描的大型平面缝隙相控阵的设计有重要参考价值。 相似文献
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《Antennas and Propagation, IEEE Transactions on》2008,56(7):2031-2042
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提出一种基于矢量有限元算法来分析天线罩与天线系统辐射特性的等效方法。在传统有限元方法中,需对整个求解区域进行网格剖分。由于天线局部细小结构的电尺寸与整个求解区域有较大的差距。因此,在网格划分时容易导致剖分奇异性的出现以至于无法顺利剖分或矩阵无法求解。为避免上述问题并提高计算效率,文中将原求解区域进行区域分解,天线在子区域中单独求解,再将子区域边界得到的场值提取出来,同其他求解区域进行耦合,求解耦合矩阵,从而得到整体区域的场值,然后计算所需的增益等辐射参数。并快速准确地得到整个系统计算模型的辐射特性。 相似文献
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Analysis of arbitrarily shaped dielectric radomes using adaptive integral method based on volume integral equation 总被引:7,自引:0,他引:7
Jing-Li Guo Jian-Ying Li Qi-Zhong Liu 《Antennas and Propagation, IEEE Transactions on》2006,54(7):1910-1916
The adaptive integral method (AIM) is employed to solve the volume integral equation (VIE) for analyzing the radiation of the antenna with an arbitrarily shaped radome. Small dipoles are used as exciting sources. Modeling the radomes by tetrahedron cells, the induced volume current is determined by the AIM based on VIE. The application of AIM significantly reduces CPU time and computer memory requirement. Hence, the method presented in the paper can be applied to simulate electrically large sized radomes. Finally, the radiation patterns of small dipole arrays in the presence of spherical and conical radomes are calculated. 相似文献
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Dong-Ho Han Polycarpou A.C. Balanis C.A. 《Antennas and Propagation, IEEE Transactions on》2002,50(11):1514-1524
The analysis of a reflector antenna system consisting of a feeder, a sub-reflector, and a main-reflector in microwave frequency bands, where the electrical dimensions of the antenna become prohibitively large for the use of a rigorous numerical method, has been performed by high-frequency asymptotic techniques (HFATs). As a result, the radiation patterns and input impedances of the antenna system were calculated based on an approximation: the radiation characteristics of the feed, sub-reflector and main-reflector are independent from each other. In this study, as an effort to alleviate the inaccuracy due to the exclusion of higher order mutual interactions existing among those subsystems, three different hybrid methods [finite-element method/method of moment (FEM/MOM) + physical optics (PO), FEM/MOM + geometrical theory of diffraction (GTD), and FEM/MOM + PO + physical theory of diffraction (PTD)] are introduced in the context of an iterative algorithm. The interactions between the feed and sub-reflector are accounted by a hybrid method which combines the FEM with the MOM; FEM/MOM. Whereas, the interactions between the objects in the FEM/MOM domain and the main-reflector are taken into account through the iteration: the fields and currents in the FEM/MOM domain are updated using the fields and currents obtained from the HFAT domain and vise-versa. These three methods are applied to two-dimensional reflector configurations, and corresponding results are compared in terms of accuracy and efficiency. The accuracy of the hybrid methods, especially those of FEM/MOM + GTD and FEM/MOM + PO + PTD, is found to be comparable to that of a rigorous numerical method. Furthermore, their computational costs are almost independent to the size of the main-reflector and to the distance from the feed point to the main-reflector. 相似文献
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在机载阵列天线的分析过程中,采用单一种类的电磁算法通常难以对之高效求解。为了快速准确分析此类复杂电大目标的辐射和散射问题,基于区域分解的思想建立了一种多算法协同计算的统一架构。将复杂电磁问题划分为多个子区域,对于问题的不同子区域可以根据该区域内的材料、结构、馈源等特征来选择适合的数值方法进行计算。该协同计算框架将不同种类的算法隔离开来,不同区域之间统一采用等效面上的近场交换区域间的耦合作用,提高了算法协同的灵便性。各子区域内部可以采用并行计算、核外存储等技术来加快计算的过程,提高求解问题的规模。数值计算结果验证了该方法的有效性,同时采用并行核外高阶、低阶矩量法及多层快速多极子混合方法高效解决了机载微带天线阵的辐射特性分析问题。 相似文献
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区域分解算法(domain decomposition method,DDM)是实现大规模电磁散射问题求解的有效途径,其易于并行,与非共形技术结合后,可进一步降低实际应用中目标建模与网格划分的难度,近年来在计算电磁领域引起广泛关注.本文介绍了电磁计算领域有限元法(finite element method,FEM)和积分方程法区域分解技术的研究进展,以及它们在合元极技术中的应用.最后,对区域分解合元极技术当前仍然存在的挑战和未来发展方向进行了讨论. 相似文献
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A numerical hybrid technique is presented which makes use of the finite element method (FEM) for introducing edge effects in the analysis of planar cavity-backed antenna arrays. The technique, based on an application of the equivalence principle, is first applied to a simplified configuration to demonstrate its effectiveness 相似文献
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The problem of TE-wave scattering and radiation from a finite number of thick slits in a parallel-plate waveguide is solved. The Fourier transform is used to express the scattered field in the spectral domain. The boundary conditions are enforced to obtain a series solution which is amenable to numerical computation. The numerical computations are performed to illustrate the behaviors of scattering, transmission, and reflection in terms of incident angle, slit size and operating frequency. The solution presented is computationally very efficient so that it is useful for slotted-waveguide leaky-wave antenna applications 相似文献