蜂窝结构等效电磁模型的比较与改进

蜂窝结构是吸波材料中广泛使用的一种结构,但其复杂的几何结构给其电磁特性分析与设计带来了一定的困难.采用强扰动理论和变分法的两种等效模型与实验结果进行对比,分析了两种模型中横向等效电磁参数的对称性与实验结果中的非对称性方面存在的显著差异,并通过引入代表蜂窝结构横向非对称性参数的方法对等效电磁模型进行了改进.数值仿真表明,在使用等效电磁模型来描述蜂窝结构时,变分模型要优于强扰动模型,而改进模型不仅使得两种等效电磁模型都能够反映出蜂窝结构横向电磁参数的非对称性,而且能够在一定程度上提高等效电磁模型的准确性.     

各向异性介质涂覆曲面导体目标的散射

由于各向异性介质电磁参数为张量形式,使得各向异性介质涂覆导体目标的电磁散射建模和精确计算相当复杂和困难.引入高阶张量阻抗边界条件,可以大大简化建模过程,提高计算效率.论文针对各向异性介质涂覆曲面导体目标,采用基于平面近似的高阶张量阻抗边界条件,将一维二阶张量阻抗边界条件应用于柱面涂覆目标,二维二阶张量阻抗边界条件应用于三维曲面涂覆目标上,建立二者的高阶张量阻抗边界条件解.设计算例仿真,并与精确解/矩量法解比较.通过仿真,研究了各向异性介质涂覆目标电尺寸、涂覆厚度以及目标形状对高阶张量阻抗边界条件解的精度的影响.     

任意形状单元有限微带阵列的电磁散射分析

提出一种有限微带阵列电磁散射特性分析的有效方法。该法采用有限阵格林函数与矩量法相结合的方法，有效地解决了矩量法在大型阵列电磁特性分析中的计算效率问题；通过选取RWG基函数，使该法适用于任何单元形状的微带阵列。文中计算了矩形、十字形及圆形单元微带阵列的雷达截面，并与常规矩量法和参考文献的计算结果进行了比对，验证了该方法的有效性。     

带罩天线散射计算的子平面波技术

提出了一种快速有效的带罩天线的RCS计算方法,分析了带罩天线的宽带散射特性.该法基于面电磁流与空域子平面波等效的思想、结合散射场计算的Gordon公式,改进了带罩天线的物理光学法,并详细推导了有关的计算公式,有效解决了工程中大型带罩天线散射场的高效计算问题.通过数值仿真对算法的计算稳定性和效率做了分析,同改进之前相比,该法在保证相同计算精度的条件下,计算效率可以提高2～3个数量级.     

背腔双负微带天线的仿真与实验研究

研究了以双负材料为衬底的背腔微带天线的设计方法与电磁特性.采用S参数法提取双负材料异质填充结构的本构电磁参数,基于腔模理论与HFSS仿真相结合的方法设计了背腔双负微带天线,并进行了加工制作和测试.给出了双负材料电磁特性参数的提取结果、背腔双负微带天线的辐射方向图、端口S参数的计算机仿真与实测结果,以及背腔双负微带天线的单站RCS仿真曲线.结果表明:背腔双负微带天线较背腔普通微带天线具有更好的带宽特性和散射特性.     

基于梯形-复化Gauss 积分的赋形反射面天线远场快速分析

针对赋形反射面天线优化设计耗时长的问题,提出了一种快速有效的分析赋形反射面天线远场的计算方法,并计算了赋形反射面天线的远场方向图。将远场积分公式中对赋形反射面的积分转换为对投影面上单位圆域的积分,再运用二维梯形-复化Gauss 积分将积分公式转换为数值相乘累加求和的形式,并给出了详细的计算公式。对C 波段和X 波段不同大小圆形口径赋形反射面天线远场进行分析,文中方法计算结果与直接积分法、Gordon 积分法计算结果相吻合,计算效率得到显著改善,该方法的有效性得到验证。     

二维直接DCIM计算分层介质空域格林函数

二维离散复镜像法(discrete complex image method,DCIM)可以有效计算分层介质中场源点位于不同介质层时的空域格林函数,但在场源点距离大于波长时的计算结果不准确。本文采用二维DCIM结合直接DCIM二级路径的方法,研究了多层微带结构中场源点位于不同介质层时空域格林函数的计算问题;通过单层和两层微带结构空域格林函数的计算实例,分析了积分路径对格林函数计算精度的影响。结果表明:采用直接DCIM二级路径的二维DCIM方法可以准确计算分层介质中场源点距离大于10倍波长时的空域格林函数。     

高阶各向异性阻抗界条件的导出

在求解各向异性介质涂敷物体的电磁散射中,采用高阶各向异性阻抗边界条件可以简化求解过程,提高近似解的精度。文中采用谱域法法导出各向异性介质涂敷平面的二阶张量阻抗边界条件,并通过例子证明其精确性。     

面向远场计算的波谱射线方法

根据天线远区场对口径波谱的局部依赖特性,引入有效近场的概念,提出一种面向远场计算的波谱射线方法,该法采用波谱射线抽取的方法计算有效近场,通过近场空域积分计算远场,适合于具有雷达罩,透镜等近区散射体的天线远场计算。文中以带罩连续口径及阵列天线的远场方向计算为例,验证了方法的正确性和有效性。     

波达方向估计的一种互耦修正方法

阵列天线中互耦的存在,严重影响了天线的性能。基于分析天线阵列模型中阵元间的相互关联的特征的方法,构造互耦矩阵C,用C矩阵来修正波达方向估算中的互耦,并在MUSIC算法中实现。理论分析与计算仿真均表明该算法切实可行,有效并易于实现。