共形时域有限差分法在不同形状微带贴片天线特性分析中的应用

应用共形时域有限差分法(CFDTD)对不同形状微带贴片天线的特性进行了有效的分析。为了提高计算精度,对天线激励源、导体贴片等组成部分进行了预处理。通过对时域结果的傅立叶变换,得到与频率有关的天线特性参数。实际制作并测试了五角形和椭圆形贴片微带天线的反射损耗和辐射场方向图,并与CFDTD仿真结果进行了比较。结果吻合良好,表明该方法对复杂微带天线的分析非常有效。     

TE模式下子域二阶精度FDTD算法

提出了一种子域时域有限差分法(FDTD)的改进算法,针对研究区域介质填充不均匀的情况,在不同介质区域粗细网格合理划分的同时,应用介质交界面处二阶精度FDTD算法,计算交界面上切向电场．从积分形式麦克斯韦方程出发,通过非均匀网格的建立和辅助磁场的引入,实现介质交界面上切向电场的二阶精度．与传统的子域算法相比,改进算法在不增加计算量、计算时间和编程复杂度的前提下有效地提高了计算精度．最后对几种波导结构进行了模拟,结果表明改进算法的计算精度明显高于传统的子域算法和常规的FDTD算法．     

共形FDTD分析圆形光子带隙微带结构

为了研究含弯曲边界结构的微波光子晶体微带结构的电磁特性,应用了一种局部共形网格有限时域差分方法,通过修改磁场迭代方程,可有效提高计算精度．在此基础上计算了不同圆孔周期、圆孔半径的微带光子晶体结构的S参数．分析结果表明,圆孔周期决定禁带中心频率,而圆孔半径影响着禁带的宽度和深度．     

Novel Closed－Form Solution for Analyzing Mutual Coupling Between Cylindrical Comformal Rectangular Microstrip Patch Antennas

Based on the integral equation formulations and the moment method, a novel closed-form solution for analyzing the mutual coupling effect between the cylindrical comformal rectangular microstrip patch antennas is presented. By using this algorithm, the dements of the impedance matrix and exciting vector are cast into closed-forms, thus the computational efficiency is improved dramatically. Numerical results are presented to verify the validity and reliability of the algorithm.     

Novel Closed-Form Solution for Analyzing Mutual Coupling Between Cylindrical Comformal Rectangular Microstrip Patch Antennas

Recently ,rigorousfull wavesolutionsbasedonthemomentmethodhavebeen presentedtoanalyzethemutualcouplingeffectbetweenthecylindricallyconformalmicrostripantennas[1,2 ] .Buttherearestilltwoproblemstobesolved .①Itiswellknownthatthetermsofcircumfer entialserieswillincreaserapidlywhentheradiusofthecylinderbecomeslarge .So ,itisverydifficulttoobtaintheconvergentresultsofthespectralfunctionintegrandsevenbyusingthesuperworkstationsuchasVAX6 42 0duetothedirectcomputationofhighorderBesselfunctionswithl…     

瞬变电磁场响应计算的频-时域转换方法综述

瞬变电磁场响应的计算一般有两种途径：在时间域求解或在频率域求解,然后把计算结果转换到时间域。本文回顾与评述了国内外瞬变电磁场响应计算的频-时域转换方法。迄今,国内外发展起来的频-时域转换方法主要有：傅立叶变换法、延迟谱方法、Gaver-Stehfest逆拉氏变换方法、数字滤波方法等。在详细阐述上述几种方法的基础上,针对不同的频-时域转换方法的计算精度和速度问题进行了比较,对其方法的优劣进行了总结与评述。     

层状介质中大地电磁场信号时域阻抗分析

在大地电磁测深中观测得到的电磁场信号十分微弱,具有非稳定特性,观测信号易受到噪声的干扰,使用基于稳定电磁信号稳定的频率域阻抗张量的估计方法,导致计算的电阻率准确度差。为了能保证非稳定信号阻抗的准确性和可靠性,从频率域传递函数出发并对其求解,利用傅里叶变换得到时域传递函数,经过推导得到时间域中求解阻抗的表达式。最后模拟得到了层状介质中时域大地电磁测深曲线,并与频率域大地电磁理论曲线对比分析。结果表明:时域比频域估算阻抗或电阻率更准确。     

介质覆层对共形PBG结构柱面微带天线性能的影响

设计出一种带有覆层的共形PBG结构柱面微带天线模型并和传统的覆层天线模型在工艺要求上做以对比,分析了所设计覆层PBG微带天线的增益、方向性系数以及效率,和PBG微带天线、传统微带天线进行比较,计算仿真结果表明覆层对微带天线的各项性能有着显著的提高。     

桥梁移动荷载识别及其PCGM预优矩阵选取

基于时域法(TDM)求解思路,结合桥梁移动荷载特点,采用预处理共轭梯度法(PCGM)由梁的弯矩响应、加速度响应及其响应组合来识别桥梁移动荷载,重点比较在方程组不适定以及测量响应受噪声影响情况下不同预优矩阵对识别精度的影响,从而得到可用于移动荷载识别的最优预优矩阵.仿真结果表明,在绝大多数工况下,预处理共轭梯度法均能精确识别桥梁移动荷载,但不同预优矩阵对测量噪声及识别方程的不适定性有不同的抵抗能力,且对预处理共轭梯度法的收敛速度、识别精度也存在不同影响;合理选取预优矩阵能够有效提高桥梁移动荷载识别预处理共轭梯度法的精度和效率.     

基于矩量法对连接器内电磁干扰的分析

构造了连接器内接插件间的一个紧邻干扰模型。基于矩量法对模型内单位长度参数进行计算,用传输线法研究了接插件之间的电磁干扰。分析了简化模型对高频干扰的可适用性,给出了干扰的频域结果和时域波形。模拟结果对正确设计、使用电连接器,降低内部电磁干扰有参考价值。     

三维层叠微带天线的FDTD模拟

借助Maxwell方程组,将时域有限差分法应用于实验室研制的新型层叠式微机械微带贴片天线的建模和分析,并根据数值模拟结果讨论了天线的特性参数。根据实际情况,灵活地给出了各边界的近似吸收边界条件,有效地减少了存储空间和计算时间。     

基于均匀五次B样条插值求解动力响应的时间积分法

为求解结构动力响应,提出了一种新的逐步积分方法。通过五次的B样条插值在局部时间域上对位移、速度和加速度进行离散,给出了逐步逆推的计算格式。通过双参数控制算法的稳定性和计算精度。该方法具有自起步、无中间计算环节的特点。数值实例表明,本文算法的精度很高,明显优于Newmark法、Wilson法。     

基于寄生耦合单元的多频段微带天线设计

通过在金属贴片边缘增加寄生耦合单元,设计了单馈点、易共形的紧凑多频段微带天线.该微带天线由地面、馈电传递单元及其两侧边缘的一个曲折线形贴片寄生耦合单元和一个T形贴片寄生耦合单元组成.天线的谐振频率和带宽由2个寄生耦合单元的结构尺寸以及寄生单元与馈电传递单元之间的相互耦合共同确定,可以通过调整寄生耦合单元的结构参数独立调整各谐振频点.通过计算电磁学软件分析了各结构参数对谐振频率的影响,并仿真了一种典型情况的天线,其工作频段为0.972~0.988 GHz、2.178~2.27 GHz和3.293~3.356 GHz.该天线仿真和测试结果符合得很好,验证了可通过单馈点激励多个寄生耦合单元的方法有效地设计多频段天线.     

非视距环境下RSS和TDOA联合的信源被动定位

针对非视距环境下信源定位性能恶化的问题,提出了一种能时域联合的信源被动定位算法。综合利用接收信号强度和到达时间差两种测量信息,首先给出信源位置的最大似然估计;然后引入距离平方与加权最小二乘法,将非凸的定位方程求解问题转化为广义信赖域子问题,采用二分法求得信源位置的估计;接下来采用迭代法估计非视距误差与信源位置以提高定位精度;最后,推导了联合估计的克拉美罗下界,比较分析了计算复杂度。仿真结果验证了所提出算法在非视距环境下接近克拉美罗下界,且具有较好的鲁棒性。     

圆极化微带天线的分析与优化设计

介绍了微带天线发展概况、特点和分类。详细介绍了空腔模型法,该方法是分析微带贴片天线的重要方法,适用于任何形状的贴片。研究了圆极化微带贴片天线轴比的改进方法和基板等效介电常数的最佳实现问题,给出了详细的数值推导过程和相关特性曲线。研究结果为微带贴片天线的优化设计指出了明确的方向。     

曲面EBG结构表面波带隙特性研究

对3种典型EBG结构在曲面上表面波带隙特性进行了研究。利用悬置微带线法,分析了曲面EBG结构带隙特性与其结构参数及曲率的关系。结果表明,曲率对表面波带隙的影响不是太明显,只是带隙中心频率有稍微的下降,介电常数与介质厚度对带隙影响规律与平面上一致。这一结论对在圆柱共形天线上应用高阻表面结构有一定的指导意义。     

圆柱共形全向微带缝隙天线阵的设计

该文设计了一种圆柱体表面共形的全向微带缝隙天线阵.该天线采用低剖面缝隙天线作为阵列单元,利于实现共形;采用H形缝隙对天线单元进行小型化设计,以实现较小间距的组阵,从而获得较好的方向图不圆度.对提出的天线进行仿真设计及优化,获得了5.35％的相对带宽,仿真增益达到4.2dBi,H面不圆度≤1.5dB.     

Fast measurement of the reflection coefficient of the plate medium in the time domain

In order to solve the problems faced in the frequency domain measurement of the broadband reflection characteristics of materials in practical engineering,this paper proposes a fast test scheme for free-space ultra wideband reflection characteristics based on the time domain method.Through the construction of the time domain measurement system,the analysis of the extraction method of the pulse signal based on the "time window",the calculation of the reflection coefficient,etc.,the system advantages are comprehensively analyzed,and the actual measurement plan is formed.Measured results show that the scheme has the advantages of low measurement environment requirements,fast measurement speed,great convenience and high accuracy,and that the reflection coefficient of plate-like materials in the common radar band (2~18 GHz) can be obtained by one measurement.     

Wind-induced vibration of single-layer reticulated shell structures

Aiming at the dynamic response of reticulated shell structures under wind load, systematic parameter analyses on wind-induced responses of Kiewitt6-6 type single-layer spherical reticulated shell structures and three-way grid single-layer cylindrical reticulated shell structures were performed with the random simulation method in time domain, including geometric parameters, structural parameters and aerodynamic parameters. Moreover, a wind-induced vibration coefficient was obtained, which can be a reference to the wind-resistance design of reticulated shell structures. The results indicate that the geometric parameters are the most important factor influencing wind-induced responses of the reticulated shell structures; the wind-induced vibration coefficient is 3.0 - 3.2 for the spherical reticulated shell structures and that is 2.8 - 3.0 for the cylindrical reticulated shell structures, which shows that the wind-induced vibration coefficients of these two kinds of space frames are well-proportioned.     

单层网壳结构的风振响应与抗风设计

利用随机模拟风振分析方法对Kiewitt6—6型单层球面网壳和三向网格单层柱面网壳的风振性能进行了系统的参数分析，包括几何参数、气动参数、结构参数等，得出可供单层网壳结构抗风设计参考的风振系数。结果表明，单层网壳结构的风振系数分布较为均匀，大致为3．0。