基于有限元算法的戴罩天线辐射特性快速求解

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。     

一种计算波导耦合缝隙有源阻抗的方法

 针对耦合波导缝隙馈电时波导内电磁场复杂且不利于工程应用的问题,提出一种耦合波导缝隙有源阻抗计算方法.根据耦合波导端口处S矩阵与端口处输入阻抗矩阵的关系建立关于耦合波导缝隙有源阻抗方程,且采用牛顿法求解此非线性高阶分式方程,得到计及缝隙间互耦的耦合波导缝隙有源阻抗值.通过提取HFSS软件中耦合缝隙馈电的裂缝天线S矩阵进行仿真计算,结果表明该计算耦合缝隙有源阻抗的方法是有效的且适合大型裂缝天线耦合裂缝设计.     

新型共面波导结构馈电技术的研究

在分析传统共面波导的基础上,针对其实现底馈难度大、与微带电路连接不方便等缺点,本文给出了一种新型的共面波导结构。对此种结构提出了两种馈电形式：同轴馈电和微带线馈电。用HFSS仿真软件进行了计算,证明了这两种馈电形式具有宽频带和良好的传输特性（在研究的0．5GHz到10GHz的频段内,反射系数均小于15dB,）,促进了新型共面波导的进一步应用研究。此种共面波导结构最大的优点是,可以实现如微带电路一样的底馈结构以及容易与微带电路连接,同时,方便了以共面波导为馈电功分网络的平面阵列天线的设计。     

用区域分解法分析基于NRD波导结构的漏波天线

提出了利用区域分解结合频域有限差分法,分析基于NRD波导结构的漏波天线。用区域分解法将原问题分解为若干子问题,大大缩小稀疏矩阵的规模,从而使得求解大尺寸问题成为可能。文中首先介绍了区域分解法在分析三维电磁问题中的实现,并计算了典型结构金属块的散射问题,用于验证算法的正确性;最后分析了一种基于NRD波导结构的漏波天线,并与实验值进行了比较,说明了方法的有效性。同时还给出了一种能够有效改善该天线性能的改进型漏波天线结构的分析结果。     

使用有限元-完全匹配层-宏元算法分析三维电磁辐射问题

提出一种将宏元技术引入到矢量有限元完全匹配层算法的方法,用于3-D电磁辐射特性的分析.通过把整个计算区域划分为宏元和非宏元区域,将非宏元区域内的计算信息变换到宏元区域的表面,在需要反复优化宏元区域参数的应用中,实现大量减少原有问题的有限元矩阵方程维数和求解时间,提高整体计算效率的目的.以典型天线为例,验证了该方法在提高计算效率方面的有效性.     

有限元\边界元混合算法分析波导裂缝阵列天线

研究了一种分析波导裂缝阵列天线的方法。将有限元-边界元混合算法(FE-BI)应用于波导裂缝阵列天线的计算中,建立理论分析模型,计算波导裂缝上的等效磁流,进而求解整个天线阵列的远场辐射特性。为了检验这种方法的正确性,将所得的数值计算结果与测试值进行了比较,结果表明:FE-BI法可以作为计算波导裂缝阵列天线的一种有效的方法。     

同轴馈电耦合微带贴片天线的时域有限差分法分析

提出一种融合曲线坐标和直角坐标的区域网格划分方法。在同轴线区域采用曲线坐标网格,用以代替传统的阶梯剖分,在其它区域及边界上采用直角坐标网格,从而极大地提高了计算效率。同时,在时域有限差分法中还采用了非均匀网格划分,PML吸收边界和Prony外推法等技术,对同轴馈电的耦合微带贴片天线进行了分析。     

一种新型波导口单脉冲天线设计

提出了一种新型波导口单脉冲天线阵设计,分别给出了驻波曲线和辐射方向图的测试结果。该天线辐射单元采用呈90°结构的小型化波导口形式,通过底部的馈电倾斜缝馈电实现阵面的锥削分布要求,克服了传统波导缝隙天线设计复杂及对加工精度要求高的缺点,实现较为简单。采用理论与实验相结合的方法分析了测试结果与仿真结果差距较大的问题,去除了较为敏感的短路块结构,综合考虑工程可实现性及电性能两个方面,对辐射单元进行了二次优化设计并完成了天线实物加工。实验结果表明,该天线具有2.7% 的带宽(驻波不大于2),-20 dB 副瓣性能和45%的辐射效率,实现了与传统波导天线相当的单脉冲性能,为波导天线设计提供了一种新的方法,在弹载星载领域具有较广泛的工程应用前景。     

一种新颖的圆极化波导阵列天线设计

介绍了一种新型的Ku波段赋形圆极化波导缝隙阵列天线设计,采用矩形波导宽边纵向直缝隙耦合馈电四脊方形开口波导实现了波导天线的圆极化工作;采用波导窄边耦合器形式的功分器和配相波导组成的馈电网络,控制各线阵的幅度和相位,利用幅度和相位加权的方法实现了圆极化波导天线的波束赋形工作。基于项目需求设计、加工了一套24×16单元天线阵列,测试结果表明,该天线在3%的频段内轴向轴比优于3.0dB、驻波比优于1.6、赋形波束区域覆盖了-40°~0°的范围,满足了项目的指标要求。     

基于有限元的区域分解方法在永磁聚焦系统仿真中的应用

随着计算机技术以及并行求解技术的发展,区域分解方法越来越多地应用于计算电磁学的各个领域.针对微波管中的永磁聚焦系统仿真,该文提出一种基于有限元的非重叠区域分解方法,其引入一种新型传输条件,并采用内罚的方式推导出有限元弱形式.该区域分解法的最大优势是不需要引入多余的未知量,并且最终集成的有限元矩阵满足对称正定性,适合采用...