天线辐射特性计算

介绍了某雷达双反射面天线工程设计，采用Ansoft HFFS对馈源辐射特性进行仿真，获得较精确的初级方向图计算模型，应用等效面电流法和等效抛物面原理，获得反射面天线的次级方向图特性。给出了方向图特性计算值与实测结果的比较。     

基于近场旋转技术的共形阵列天线方向图高效计算方法

文中提出了一种基于近场旋转技术的新型共形阵列天线方向图快速计算方法。首先,首次根据共形载体信息 对单个特定天线单元近场封闭表面上的电场、磁场和采样点位置进行坐标旋转变换,进而得到其在全局坐标系下近场封 闭面上的电场和磁场。然后,基于谢昆诺夫等效原理计算单个天线单元的等效电流和磁流及其所产生的辐射场,并遍历 共形阵所有单元计算其在全局坐标系下的辐射场。进一步地,将全局坐标系下所有单元方向图进行矢量叠加得到共形阵 列天线的远区总场。最终,通过两个具有不同载体平台与不同阵元的共形阵列天线方向图算例,并与全波仿真以及基于 远场旋转技术的计算方法相比较,验证了所提出方法相较于远场旋转技术在计算精度与效率上的优势。     

用谱域导抗法推导平面分层介质格林函数的一般表达式

本文应用谱域导抗法推导了不同源激励产生的电场、磁场格林函数的一般表达式.它的基本思路是,找到电流源、磁流源分别对应的等效传输线.应用传输线理论求出电场、磁场所对应的量,通过坐标变换回到原来坐标系中,求得所需的谱域格林函数.这样问题变成了确定不同等效传输线上的电流和电压,大大简化了谱域格林函数的推导过程,尤其是对于多层介质的情况.本文最后给出了四种不同类型的谱域格林函数,证明了此方法的正确性.     

面电流摆动器与线电流摆动器自由电子激光理论

从电子轨迹的相似性出发，用类比的方法得到了面电流摆动器和线电流摆动器自由电子激光的自发辐射谱；然后用单粒子理论推导出了自发辐射与受激光辐射的关系，根据这种关系求出了两种电流摆动器自由电子激光的小信号增益。     

矩形波导有限相控阵单元的阵中特性

利用矩时法对以矩形开口波辐射单元的有限相控的单元阵中方向图及口面磁流分布进行了计算。讨论了不同位置开口波导在不同扫描角时互耦对口面分布的影响。     

人体附近天线的辐射特性

使用解析方法研究了无线人体局域网(WBAN)通信中穿戴式天线的辐射特性.将人体简化为有耗介质椭圆柱体,采用椭圆柱面波展开和阻抗边界条件(IBC),利用收、发天线的互易原理,推导了置于人体附近的短振子天线之方向性图和增益的解析表达式.计算了不同极化取向以及离人体不同间距对天线辐射特性的影响.经与软件仿真和实验测试结果对比...     

空气隙对矩形微带天线性能的影响

论述了通过引入空气隙来改变矩形微带天线性能。首先,根据修改的微带天线的腔模理论,利用电磁场理论推导了具有空气隙的矩形微带天线的等效介电常数和谐振频率的理论计算公式。然后,考虑了边缘场的影响,引入了有效介电常数,对谐振频率的理论公式进行了修正。同时,应用等效原理和镜像原理推导出辐射方向图。最后,对于空气隙高度为不同数值的情况给出矩形微带天线的谐振频率和辐射方向图的数值结果,与文献实测结果很吻合。     

矩形开口波导间互耦的分析

开口波导是常见的相控阵的辐射单元,由于间互耦的影响,使天线单元在阵中的性能与孤立单元的性能大不相同。为了深入分析互耦对单元的反射系数及口面的场分布的影响,利用等效原理及切向磁场的连续性给出了求解波导口面磁流的积分方程,推导了计算公式。利用矩量法计算了口面磁流分布,分析了互耦对矩形开口的波导反射系数及口面磁流的影响。     

应用AWE技术快速分析线面宽带电磁特性

利用渐近波形估计(AWE)技术分析了线面连接混合结构宽频带电磁特性。为了保证线面连接处电流的连续性,采用线-三角形模型,导体部分和导线部分与线面连接处分别采用不同的基函数;推导出线面连接混合结构的阻抗矩阵及其高阶导数,通过矩量法(MoM)求解线面积分方程得到给定频率点电流分布,然后应用AWE 技术快速有效地实现了导体和线结构在宽频带内的电流分布,得到整个线-面连接混合结构的输入阻抗和辐射方向 图,通过与MoM 结果相比,验证了该方法在分析线面混合结构宽带问题方面的高效性。     

三维散射体宽角度RCS的快速算法

基于渐近波形估计（AWE）技术和区域分裂法（DDM）快速预测有限长三维柱体的单站RCS方向图。首先采用区域分裂法结合频域有限差分（FDFD－DDM）把柱体表面的等效电流和磁流在给定的某一角度展开成Taylor级数,然后通过Pade逼近将Taylor级数转化为有理函数,由此可获得柱体在任一角度入射波照射下的表面等效电流和磁波,进而计算出单站RCS方向图。计算结果表明采用AWE技术得到的结果和直接采用FDFD－DDM法得到的结果吻合较好,同时计算效率得到了很大的提高。     

利用点源阵模型分析微带贴片天线

提出了一种新的微带贴片天线远场分析模型.与传统的等效磁流分析方法不同,通过对贴片天线表面电流的合理假设,利用点源阵及波瓣图乘法原理,将微带天线看作半波阵子的连续阵来分析,求得了其辐射场.将结果与其他模型的结果进行了比较,证明了该方法的有效性.     

行波电流圆环的辐射方向性

具有行波电流分布的圆环天线,是特高频段构成高增益天线系的基本单元天线之一。本文从基本振子的辐射场出发,推导出任意周长圆环的辐射场表达式。在此基础上,得出了行波电流圆环环轴方向辐射圆极化波的条件,讨论了几种工程上常用的典型尺寸行波电流圆环的辐射方向图。     

旋转体天线罩远场方向图的快速计算

介绍了一种用矩量法分析旋转体天线罩问题中远场方向图的快速计算方法.利用旋转体天线罩结构上的特性,可以对天线罩上的场及等效电磁流进行模式分解,将二维问题转化为若干一维问题,这样求解得到的等效电流和磁流分布是以模式叠加的形式表示的.在求解远场方向图时,可以利用每个模式沿罩面环向的分布特性及天线罩的结构特性,通过解析的方法来处理方位角积分,从而可以快速计算远场方向图.     

椭球共形阵列增益与等效面积关系研究

为了解各种共形阵列天线增益在空间的分布情况,从而确定共形阵列的形状。以椭球共形阵列天线为例,给出了一种使用等效投影面积来估算共形阵列天线增益分布的方法。考虑天线单元作用范围影响,推导了各个来波方向等效投影面积的数学表达式。在推导出天线单元具体位置的基础上,根据波束合成原理,通过仿真得到了各个来波方向上的增益分布。对比可见,阵列增益的仿真结果与等效面积的数值计算结果曲线形状吻合,可以直接利用等效面积公式调节椭球长短轴比来改变增益。     

应用互耦迭代法计算二维随机海面微波散射

海面对微波散射可用介质散射PMCHW方程描述,针对其离散后阻抗矩阵块的特点,引入电磁互耦迭代方法,结合多层快速多极子(MLFMA)求解,给出计算海面散射等效电流源和磁流源的算法.使用该方法求解分析得到不同起伏程度的海面对微波散射方向性的影响及规律,所得到的规律与文献报道实验测试结论相比较,对比结果验证方法的正确性.     

渐近波形估计技术在涂敷导体柱宽角度RCS快速计算中的应用

采用渐近波形估计技术 (AWE)和矩量法相结合的方法 ,计算了TM波入射下表面涂敷有耗介质的导体柱的宽角度单站RCS ,本方法首先采用矩量法求解由电磁场等效原理得到的介质层表面等效电磁流耦合方程 ,得到柱体在某一给定方向入射波照射下的电流和磁流密度 ,然后采用渐近波形估计技术将任意角度入射波照射下的电流和磁流密度在给定的角度附近按Taylor级数展开 ,通过Pad埁逼近将Ｔａｙｌｏｒ级数转化为有理函数 ,由此可以得到涂敷导体柱在任意角度TM波入射下的电流和磁流密度 ,进而可以得到柱体的宽角度RCS。此方法得到的结果与由MOM计算的结果完全吻合 ,而AWE的计算效率却提高了一个数量级。     

一种考虑互耦计算大型阵列天线辐射和散射场的新方法

为了解决考虑互耦情况下大型阵列天线的辐射和散射场的计算难题,提出一种基于有源单元方向图法结合小阵外推大阵思想的新方法.不同于以往先逐个计算阵列环境中各个单元的辐射和散射场,再利用叠加原理来求得阵列总场的传统意义下的有源单元方向图法.文中通过公式推导,简化了该方法的操作过程,将大型阵列的计算问题转化为两个小型阵列的总场计...     

矩形开口波导有限相控阵理论研究

本文利用矩量法治地以矩形开口波导为辐射单元的有限相控阵进行了理论计算,首先利用等效发向磁场的连续性给出了求解波导口面磁流的积分方程,推导了计算公式,他不同位置开口波导的反射系数随扫描角变化的曲线。     

近远场变换中探头方向图的改进与比较

基于进一步提高国内平面近场测量中的副瓣精度,将两种新的探头H面方向图应用到近远场变换中,并与国内目前搭建近场测试系统所使用的两种探头方向图进行结果分析与比较。通过在微波暗室对某频段阵列天线测量,并分别用传统的Stratton-chu积分法、E面电场法以及边缘电流法与边缘电流逼近法进行近远场变换。结果表明,新的探头方向图应用使副瓣测试精度基本接近国际先进水平,远远优于国内现有水平,具有很强的工程实用性。     

波导端头裂缝有限相控阵单元的阵中特性

本文利用矩量法对以矩形波导端头裂缝为辐射单元的有限相控阵的单元阵中方向图及口面磁流分布进行了计算,讨论了不同位置辐射单元在不同扫描角时互耦对口面分布的影响。