“微波技术”课程中的探究式教学

本文以电子电气类专业基础课"微波技术"为目标课程,探索探究式教学在课程中的作用和应用。在课程教学过程中,通过选择合适的切入点,尝试设置简单的探索问题,引导学生进行探究,进一步引起并保持学生对课程的兴趣,调动学生自主学习的积极性。本文对探究式教学的尝试希望可以成为本专业教师教学时的有效参考。     

机载天线辐射特性的并行FDTD分析

利用基于MPI的并行FDTD全波数值分析方法对机载天线辐射问题进行准确快速地分析.通过消息传递MPI平台和区域分割技术进行并行计算,实现了计算资源的扩展,可以对飞机和天线进行精确建模分析.根据网络法提出了FDTD应用于天线间隔离度的分析计算方法,避免了天线隔离度扫频计算的复杂性.数值结果表明该方法的正确性和有效性.以伊尔76飞机为例分析了机载超短波天线的方向图和隔离度.所用方法和分析结果可以作为飞机电磁兼容性设计的手段和依据.     

改进的NURBS-PO法分析电大平台附近天线方向图

传统的基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模的物理光学(PO)方法计算天线受扰方向图时,用球面波代替真实天线的散射场,要求天线必须远离散射体．针对该问题提出了一种改进的NURBS-PO方法,用精确的天线辐射场作为入射场,不存在天线必须放置在远区的局限．此外,采用改进的Ludwig积分计算物理光学电流的曲面积分,避免了传统方法中驻相法(SPM)计算积分的理论复杂性以及通过优化方法搜索驻相点的不可靠性．数值结果与高阶矩量法的计算结果吻合良好,证明了该方法的可行性,也显示了该方法在求解高频问题时计算速度上的优势．     

用MoM-UTD混合方法求解电大导体上天线间的隔离度

电大系统影响下的天线间的隔离度单纯由矩量法(MoM)很难解决,一致性几何绕射理论(UTD)虽是高频方法,但其精度不够．将MoM和UTD相结合,并结合互易定理,有效解决了电大物体的问题,计算了电大导体圆柱面影响下的线天线间的隔离度问题,给出了用单纯MoM难以得到的频率较高的扫频结果．     

二维ADI多域伪谱时域算法

针对时域有限差分算法和传统的伪谱时域算法稳定性不足的问题,提出了一种将ADI技术与多区域伪谱时域算法相结合的ADI-MPSTD算法,并采用紧凑矩阵形式对其进行清晰的描述．此算法不仅具有多区域伪谱时域算法分析任意曲边形体问题的精确性和灵活性,而且稳定性和效率也相应地提高．ADI-MPSTD的数值结果与传统的算法的结果相比,证明了该算法的高精度和良好的稳定性．     

用于传输线特性分析的分数阶多极子模型

该文提出了用于计算具有圆形外导体复杂形状内导体的一类传输线特征阻抗的分数阶多极子模型。该方法能够很好地处理导体棱角附近电位梯度的奇异性问题。通过具体算例证明了该方法的实用性。     

基于复合介质结构的圆波导高增益阵列天线研究

该文提出了一种基于复合介质结构覆层来提高圆波导天线阵列增益的新方法,利用数值分析方法对异向介质结构和基于异向介质结构圆波导高增益天线阵列的电磁特性进行了数值仿真研究,并将它们与传统圆波导天线阵列进行了比较。结果表明, 应用这种复合介质覆层结构可以有效地实现辐射能量的聚集,从而提高了天线阵列的增益,降低了天线阵列副瓣电平,有效地改善了天线阵列的辐射特性。     

一种有效的正交化恒模算法

利用奇异值分解确定了用户信号的个数,并把天线阵接收的数据矩阵映射到信号子空间上,进而在该空间中讨论波束形成问题并导出了多用户波束形成的必要条件,依据此条件将正交化过程引入最小二乘恒模算法并提出了正交化恒模算法。计算机仿真证实了算法的有效性。     

小波矩量法计算导电平面上的三维腔体散射

该文采用小波矩量法求解导电平面上的三维腔体散射,利用小波变换稀疏化矩量矩阵,加速其求逆,减少了腔体散射的总体计算时间。通过具体的算例,表明小波矩量法在计算三维散射问题中是非常有效的。     

利用PO修正MM-UTD计算机载波导缝隙天线阵的方向图

针对物理光学方法(PO)中Ludwig算法数值发散的问题,提出了解决方案。以复矢量场为接口,利用PO修正了MOM-UTD算法,并应用于机载波导缝隙天线阵方向图的计算。采用MOM分析天线自身的特性,UTD分析飞机形状简单的大型部件对天线方向图畸变的影响,PO分析机头等形状复杂的部件的影响。计算结果表明,此3种方法的结合算法适用于计算靠近机头的机载天线的方向图。