基于GPU加速及改进谱FDTD方法的周期性结构分析

为解决作为分析周期性结构的时域数值算法本身在计算单角度入射时依然存在效率偏低的这一问题,提出了一种改进的谱FDTD方法,并运用图形处理器(GPU)对算法进行硬件加速.改进的算法在保证单频点运算结果精确的前提下,通过降低单次运算对运算结果频谱分辨率的要求以降低总体的运算时间.算例验证表明,在保证同等精度的前提下,改进后的算法将单角度斜入射问题的计算效率提高了1倍以上,并在此基础上通过GPU硬件加速成功实现了20倍以上的加速比,这证明了GPU加速的改进谱FDTD法的可行性与高效性.     

天线时域平面近场测试的信号源误差修正

提出了天线时域平面近场测试中信号源稳定度误差的修正方法.建立了误差修正所需的参考信道,分析了信号源误差所包含的误差项,根据时域近场测试对采样信号进行近场重建和近远场变换的两种方式,分别给出时域-频域结合修正和纯时域修正的两种修正方法,针对信号源误差包含的误差项对采样信号进行修正.实测结果证明修正后得到的频域方向图和时远场波形与参考结果都比较吻合,证明了两种修正方法的正确性.      

介质埋藏贴片对称振子天线

为研究新型介质埋藏八木天线提供实验和理论基础,运用微带线技术、天线原理和微带贴片天线理论,研究出了一种介质埋藏式贴片对称振子天线的结构形式. 该结构形式是在变形的微带线正面,无缝隙覆盖一层与基片相同的介质而形成的,它将天线的金属部分完全埋藏于介质中,除了具有与微带振子天线性能相似的特点外,还明显地缩短了天线的长度. 数值仿真决定了其结构,得出了其性能参数,并进行实物天线的实验测试. 测试结果证明了此种结构的合理性.     

基于遗传算法的区域雷达网优化布站方法

为提高区域雷达网探测能力和抗综合电子干扰、抗隐身技术与隐身飞机的威胁,抗低空、超低空突防及抗反辐射导弹(ARM)能力,提出了一种基于遗传算法的雷达网优化布站方法.建立区域雷达网优化布站的数学模型,给出遗传算法在该优化问题中的求解过程和步骤,为加快求解速度对遗传算法进行了改进,并进行了雷达组网仿真,将分析结果与应用模拟退火算法计算的结果进行了比较,结果表明该方法能够快速得出多种优化布站方案,并具有易操作性.     

天线时域近场测试平面的结果显示系统

为了解决时域近场平面测试中结果显示系统配套的问题,通过修改数据处理过程中的计算方式,输出不同的显示数据格式,提出了一种应用于倾斜主瓣的主平面剖分方法,在频域范围内对倾斜主瓣的主平面剖分进行了研究,给出了一种实用的新型倾斜主瓣主平面剖分与显示方法,得到一套较为完善的时域结果显示系统.研究结果表明,该系统实现了时域动态显示功能,达到了时域近场平面测试系统时域分析的要求,基本满足时域近场平面天线测试需要.     

复杂形体的瞬态电磁场计算技术研究

以时域有限差分法(FDTD)为复杂形体瞬态电磁场分析的核心算法,针对电大尺寸、复杂形体的建模技术、网格剖分技术展开了研究和分析,给出一些仿真的实例,从精确度、仿真效果等方面加以说明该算法的适用性。可以看出,FDTD方法非常适合于该类瞬态电磁场的分析,还给出了下一步应重点解决的关键技术。     

多层复合结构频率选择表面的分析与设计

针对多层复合结构的频率选择表面（frequency selective surface, FSS）的应用场合,使用了一种混合算法。该算法结合了矩量法和谱方法的优点,主要通过计算缝隙单元上的感应电压来获得FSS的透波率。对于任意结构的FSS,都可以采用这种思路高效率地得到计算结果。仿真分析了几种复合结构的FSS,并通过实验验证了算法的有效性。最后,用该算法证明了多层介质对于FSS的重要性。