并行核外高阶矩量法分析机载天线受扰特性

利用核外算法,将计算机硬盘动态的纳入矩量法求解过程打破内存的限制,同时采用并行计算技术加速矩量法的求解过程。通过某飞机的双站雷达散射截面(RCS)计算,验证了核外算法的正确性。最后,将并行核外高阶矩量法用于机载伞形印刷振子天线阵列辐射特性分析,结果表明,该方法可充分利用计算机的硬盘,扩大矩量法可求解问题的规模。     

高阶MoM及其与PO的混合法计算电磁散射问题

本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高阶矩量法,采用基于Lagrange插值的高阶矢量基函数,结合点匹配技术,比传统的高阶法简单,易于实现.计算结果表明,本文的高阶矩量法及其与物理光学法结合的混合方法能准确有效的计算目标的电磁散射特性.     

机载微带天线阵列的辐射特性分析

本文使用并行高阶矩量法求解一个35×5 个单元微带天线阵列放置在飞机上时的增益。采用了基于高阶基函 数的矩量法保证计算精度;并且采用大规模并行技术有效提高了计算效率以及处理电大尺寸问题的能力。文中首先计 算阵列单个单元增益并与有限元对比证明其正确性,然后利用泰勒综合设定阵列每个激励的振幅,对比了机载和阵列 本身的增益方向图结果从而说明了本文方法可以处理实际工程中大规模挑战性问题。     

并行高阶矩量法分析舰队RCS和其它电磁特性

随着计算机多核技术和计算机群技术的发展和MPI并行技术的应用,使得并行高阶矩量法可以解决复杂大型目标的电磁特性。文中介绍了并行高阶矩量法的基本理论：高阶基函数、并行矩阵填充和并行矩阵求解,并在这些理论的基础上应用其分析舰队的RCS和其它电磁特性来说明这种数值算法的可行性和快速性。     

耦合激励系数及对称振子阵列天线的有源方向图研究

为了深入探讨相控阵天线单元间的耦合对阵中单元方向图的影响,以阵列天线单元S参数为基础,给出了阵列天线单元的耦合激励系数计算公式,利用阵列天线单元间的耦合激励系数分析计算阵中单元的有源辐射方向图. 同时利用矩量法分析由偶极子单元组成的阵列,并把阵列中每个单元的感应电流幅度和相位与耦合激励系数的幅度和相位进行比较,二者数据基本一致. 矩量法计算的单元有源方向图与本文提出方法的计算结果吻合良好,验证了本文给出的阵列耦合激励系数及阵列天线阵中单元有源方向图计算方法的可靠性.     

电磁问题的改进型矩量法

本文提出了一种新型的矩量法求解技术－改进型矩量法。在对电磁问题的数值分析中，这一方法提供了一个有别于矩量法的新思路，也提供了一个减少所使用计算机内存和缩短计算时间的新途径，用这一理论方法计算了若干天线实例。其计算结果与已知公开发表的结果相比较，或与所加工硬件的实测结果相比较，一致性良好。     

用UTD-MOM混合法有效分析大型平面阵列天线的辐射特性

采用矩量法(MOM)结合一致性几何绕射理论(UTD)来分析和计算大型平面阵列天线的辐射特性。大型天线阵列含有很多的辐射单元,单独应用矩量法求解时,未知数太多,计算速度慢。而应用MOM-UTD混合方法,未知数的数量大大少于单独用矩量法时的未知数的数量。本文以振子组成的平面阵列为例,说明该方法如何应用。最后给出了数值解的结果,并与单独用矩量法得到的结果进行了比较。比较表明,该方法是有效的、准确的。     

矩形腔十字裂缝天线的研究

随着卫星移动通信技术的发展,一种能适合机载和地面移动载体卫星通信的天线越来越受到人们的青睐。该种天线要求具有宽频带、圆极化和电扫描跟踪等特性。矩形腔十字裂缝天线就是这种天线理想的辐射单元之一。基于矩量法的分析途径,本文提出了计算矩形腔十字裂缝天线的数值方法,给出天线单元的输入阻抗、增益和轴比等辐射特性的数值结果,并进行了实验实证。理论和实验结果有着很好的一致性。     

矩量法结合渐近波形估计分析对数周期天线

应用渐近波形估计技术与矩量法相结合，分析了一种对数周期天线的电气特性。采用这种方法可以在很宽的频带中只取少量频点利用矩量法计算，再在整个频带进行Pade逼近就可获得天线的频率特性。从而节省了分析电磁问题时的计算时间和内存要求。采用这个方法与矩量法算出的结果进行了比较，它们之间良好的一致说明了本方法的正确性和有效性。     

薄膜天线单元的初步研究

轻型可展开天线的研究对降低天线的存储体积、重量和成本有着重要的意义.该文对轻型可展开天线的天线单元一一薄膜微带贴片天线单元和薄膜印刷振子天线单元进行了初步的研究,通过电磁仿真软件HFSS对天线单元模型进行了仿真,并结合矩量法的数值计算结果对仿真结果的合理性进行了验证.最后对2种天线单元的带宽、增益等性能进行了比较.     

Microstrip Leaky-Wave Antenna With Control of Leakage Rate and Only One Main Beam in the Azimuthal Plane

An original leaky-wave antenna (LWA), conceived from a microstrip line which is laterally shielded by parallel plates, is presented in this paper. This structure shows, for the first time, that the leakage rate of a microstrip leaky-mode can be easily controlled while negligibly affecting the pointing direction. The antenna is based on the radiation from the second higher order mode of the microstrip line, which is perturbed by the addition of the two conductor walls to control the level of the leakage rate. The parallel-plates also serve as a mechanism to obtain a single main beam in the azimuthal plane, therefore improving the radiation pattern compared to common dual-beam second-higher order mode microstrip LWAs. The proposed antenna is analyzed by obtaining the corresponding leaky-mode complex propagation constant, which is calculated by a specific method of moments approach. The modal results obtained from the leaky-mode dispersion curves are validated with analysis performed on a three-dimensional structure using commercial finite element method solver. Also, a prototype is fabricated to experimentally confirm the advantages of this novel leaky-wave line source.     

位积分方程组矩量法用于精确计算非均匀介质柱的电磁散射

位积分方程组的主要特点是以电磁位为未知函数,这些未知函数在具有不同电磁参数的介质分界面处是连续的,因而在矩量法的实现过程中能够非常方便地应用高阶插值基函数来展开未知函数,以便获得高精度的解。但是,经典的点匹配方案使该模型的数值稳定性较差。本文用位积分方程组矩量法模型计算任意截面非均匀介质柱的电磁散射,采用三角形离散方案和高阶插值基函数,在测试过程中应用新提出的测试方法,克服了原位方程组矩量法模型的数值不稳定性。对矩量法矩阵中自阻抗元素的奇异性处理方法也作了详细介绍。文中提供的数值结果表明,该方法是精确、稳定的。     

基于高阶有限元方法的人体头部比吸收率分析

随着智能手机的普及,手机电磁辐射对人体健康的影响受到越来越多的关注。针对人体组织结构复杂、媒质不均匀的特点,采用高阶有限元方法对人体进行电磁建模。该方法可以高效、可靠地分析手机天线对人体局部比吸收率(SAR)分布的影响。文中介绍了高阶有限元方法基本理论,并模拟计算了900 MHz频率的PIFA手机作用下均匀介质人头模型的局部比吸收率分布,其结果与商业软件对比,验证了该方法的正确性。最后,在900 MHz的频率下应用高阶有限元法模拟计算了PIFA手机对复杂分层非均匀介质人头局部比吸收率分布的影响,表明了该方法的可行性和可靠性。     

共形偶极子天线阵的分析与计算

本文对与有限长空心圆柱筒共形的偶极子天线阵进行了分析与计算，采用矩量法（ＭＯＭ），并利用分块求逆求广义导纳矩阵。作为例子，求解了阵中偶极子的单元方向图和输入阻抗。     

基于超级计算机的矩量法性能分析与优化

复杂目标的精确电磁特性分析往往需要巨大的存储和极长的计算时间。针对这一问题,结合国内发展迅速的超级计算机系统,研究了具有精确高效仿真能力的高性能电磁算法——高阶矩量法。提出了单元预选法来消除矩阵并行填充过程中的无效计算,加速矩阵填充过程。提出了一种具有更少的通信次数和通信量的新型并行LU分解算法,加速矩阵方程求解过程。数值测试表明提出的矩阵并行填充算法和矩阵方程并行求解算法在超级计算机平台上都能获得较高的并行性能,大幅提高了矩量法的仿真能力。     

受硬边光阑限制的拉盖尔-高斯光束的M2因子--自收敛束宽法及其与渐近分析法的比较

将自收敛束宽法用于研究硬边衍射二维拉盖尔 高斯光束的光束参数传输规律和M2 因子。对所得结果作了分析并与用渐近分析法的计算结果作了比较。研究表明 ,自收敛束宽法本质上仍是基于由功率含量百分比确定的截断二阶矩法 ,对两种方法的一致性作了讨论     

Analysis of finite phased arrays of circular microstrip patches

A method is presented for analyzing a finite planar array of circular microstrip patches fed by coaxial probes. The self- and mutual impedances between array elements are calculated using the method of moments with the dyadic Green's function for a dielectric layer on a ground plane. The patch circuits are determined by using the reaction integral equation. The active input impedance as well as the active element pattern of the array are computed from a knowledge of the resultant patch currents. The calculated results for two-element and eight-element linear arrays are in good agreement with experimental data. The active reflection coefficient and element pattern for the center and edge elements of a two-dimensional array as a function of scan angle are also presented     

高功率Bounce板条放大器链路热补偿仿真及实验验证

对Bounce抽运结构的高功率板条激光放大器进行热仿真,采用有限元数值分析获得了放大光束通过板条后的光程差分布,利用二阶矩法计算出Bounce抽运热效应引入的相位畸变对光束质量M2的影响,为放大链路热效应的补偿给出指导。在采用高效传导冷却设计的三级板条级联放大链路实验装置中,实验测得的每一放大级热焦距值与理论预期吻合良好。当放大器链路工作在250Hz重复频率时,插入热补偿中继光路,最终获得单脉冲能量537mJ的输出,光束质量因子M2x=2.35,My2=2.66。     

A scaling technique for partial element equivalent circuit analysis using SPICE

A scaling technique for partial element equivalent circuit (PEEC) analysis using SPICE is introduced in this letter. The perturbation series based scaling is applied to the component values extracted by the standard PEEC method to get up to an order of magnitude improvement in relative accuracy of scattering parameters with SPICE simulation. The effectiveness of the technique is verified by using the numerical example of a stripline structure and comparing the results with that of the method of moments (IE3D).     

Mixture models with higher order moments

The authors present a novel method for mixed pixel classification where the classification of groups of mixed pixels is achieved by taking into consideration the higher order moments of the distributions of the pure and the mixed classes. The equations expressing the relationship between the higher order moments are used to augment the set of equations that express the relationship between the means only. The authors show that weighting these equations does not make the set of equations available less reliable. As a consequence, the number of equations can be increased and thus more classes than available bands can be identified. The method is exhaustively tested using simulated data and is also applied to real Landsat TM data for which ground data are available