基于低秩分解混合特征基函數(shù)的相控陣天線輻射特性算法研究.pdf

1、電磁輻射特性分析是現(xiàn)階段計(jì)算電磁學(xué)(CEM)的一個(gè)重要研究方向，特別是復(fù)雜結(jié)構(gòu)陣列天線電磁輻射特性的分析計(jì)算，對(duì)監(jiān)視雷達(dá)和無線通信系統(tǒng)以及相控陣系統(tǒng)的研究具有重要的指導(dǎo)作用。本論文以矩量法(MoM)為基礎(chǔ)，著重圍繞金屬-介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)天線及陣列的電磁輻射特性展開研究。主要工作可概括為:
　　1.介紹了MoM用于求解電磁輻射問題的整個(gè)步驟，包括目標(biāo)建模、基函數(shù)的選取、奇異性處理、饋電方式的選取、電壓向量的計(jì)算以及系數(shù)矩陣方程的求解。<

2、br>　　2.在MoM的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了兩類特征基函數(shù)法(CBFM)的基本原理和適用范圍，同時(shí)闡述了奇異值分解技術(shù)(SVD)和基于自適應(yīng)交叉近似(ACA)方法的低秩分解算法的基本原理，實(shí)現(xiàn)了基于SVD的ACA-CBFM方法。將該方法用于分析大規(guī)模金屬陣列天線電磁輻射問題。
　　3.詳細(xì)介紹了有限元-邊界積分(FE-BI)方法的原理及數(shù)值實(shí)現(xiàn)過程，具體地說包括:插值基函數(shù)的選取、公式的離散、激勵(lì)源的設(shè)置、集總元件的處理以及矩陣方程

3、的求解，提出了在有限元區(qū)域添加電流絲來準(zhǔn)確模擬同軸饋電方式。將FE-BI方法用于三維金屬-介質(zhì)復(fù)合天線目標(biāo)的電磁輻射問題。
　　4.將FE-BI方法與第一類CBFM相結(jié)合，得到了一種改進(jìn)的FE-BI-CBFM混合算法，用于分析復(fù)雜金屬-介質(zhì)混合陣列天線電磁輻射問題。該方法基于CBFM基本理論，將整個(gè)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行分塊，每個(gè)天線單元采用FE-BI方法進(jìn)行計(jì)算，利用外加激勵(lì)源求解每個(gè)塊單元的初次基函數(shù)(PCBF)和高次基函數(shù)(SCBF)