基于時(shí)域有限差分法的裂縫天線分析與設(shè)計(jì).pdf

1、時(shí)域有限差分法(FDTD)作為一種電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法以其簡(jiǎn)單、直觀等特點(diǎn)近年來(lái)備受業(yè)界關(guān)注和厚愛(ài)。本文按由簡(jiǎn)到繁的順序，逐步介紹FDTD在一維、二維和三維電磁場(chǎng)問(wèn)題上的基本使用技術(shù)，旨在給出該方法的基本構(gòu)成脈絡(luò)，并運(yùn)用此方法分析計(jì)算單裂縫天線。 作為裂縫陣列天線的理論基礎(chǔ)，本文從對(duì)偶原理出發(fā)，分析并比較了半波對(duì)稱振子和半波裂縫天線的場(chǎng)型特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上分析了波導(dǎo)上單個(gè)裂縫的輻射機(jī)理和型式，并分析了由多個(gè)裂縫構(gòu)成的波導(dǎo)裂縫天線陣的

2、特點(diǎn)，給出相關(guān)的計(jì)算公式。 單端饋電的波導(dǎo)裂縫天線，它的長(zhǎng)度受到雷達(dá)發(fā)射脈沖寬度的限制，因此在港口雷達(dá)站等要求窄波束的條件下，大型裂縫天線就難以實(shí)現(xiàn)。但裂縫天線有許多優(yōu)點(diǎn)，為了克服上述矛盾，論文的最后設(shè)計(jì)了一種雙端相向饋電的波導(dǎo)裂縫天線，并借助Ansoft公司的高頻電磁仿真軟件HFSS進(jìn)行仿真。根據(jù)對(duì)方向圖的要求，采用修正的切比雪夫陣設(shè)計(jì)該天線各裂縫的電流分布，并編寫(xiě)MATLAB程序進(jìn)行計(jì)算。由于窄邊開(kāi)縫的波導(dǎo)裂縫天線各個(gè)裂縫排