介質(zhì)載體共形天線陣的分析與綜合.pdf

1、共形天線由于其自身的優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代天線技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。當(dāng)前對(duì)于金屬載體的研究已經(jīng)比較深入，而對(duì)于介質(zhì)載體的研究則基本上沒(méi)有提及。相對(duì)于金屬載體，介質(zhì)載體的分析具有更大的挑戰(zhàn)性，因?yàn)榻饘俳橘|(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的求解本身就是一個(gè)難點(diǎn)，同時(shí)介質(zhì)的引入使得對(duì)于分析方法的選擇必須慎重。本文采用電磁流混合場(chǎng)積分方程(JMCFIE)來(lái)對(duì)介質(zhì)載體共形天線進(jìn)行分析，由于該方法只對(duì)介質(zhì)表面進(jìn)行離散，相對(duì)于體積分方法，未知量的減少是可觀的。同時(shí)又由于陣列分布在曲

2、面上，傳統(tǒng)的陣列綜合方法不再適用，因此本文使用粒子群優(yōu)化算法(PSO)來(lái)對(duì)共形陣列進(jìn)行綜合，這是一種全局優(yōu)化算法，可以廣泛應(yīng)用于多維線性和非線性的優(yōu)化問(wèn)題中。
　　 本文首先介紹了JMCFIE方法的基本原理，然后針對(duì)不同問(wèn)題，介紹了其分析過(guò)程，并推導(dǎo)了相應(yīng)的JMCFIE方程。
　　 其次介紹了使用矩量法分析天線輻射問(wèn)題時(shí)激勵(lì)源的建模。利用所得的激勵(lì)模型，使用EFIE-JMCFIE方程對(duì)共形天線輻射單元和陣列進(jìn)行了分析，并

3、和HFSS及FEKO等仿真軟件進(jìn)行了比較，結(jié)果吻合的很好，說(shuō)明了此方法的正確性，由于該方法僅對(duì)介質(zhì)體表面進(jìn)行離散，相對(duì)于體面積分方程方法(VSIE)，未知量更少，因此可以用于大型陣列或厚介質(zhì)問(wèn)題的分析。
　　 最后介紹了粒子群優(yōu)化算法的基本原理及其在陣列綜合中的應(yīng)用，相比于遺傳算法(GA)，PSO算法的效率更高。針對(duì)粒子群優(yōu)化算法易于陷入局部收斂的問(wèn)題，通過(guò)加入交叉因子來(lái)保持粒子的多樣性，可以發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的PSO算法綜合效果明顯改