论文摘要
电磁辐射的数值计算方法的改进和优化一直是计算电磁学界的主要研究方向,为了能够高效的分析电大尺寸或大规模阵列天线的远场辐射问题,需要在传统方法上有效的提取天线的辐射特征,进而使用较少的信息量求解天线的辐射信息,达到提高分析效率的要求。线面结构体的电大尺寸或大规模阵列天线,如机载线天线、车载线天线、偶极子相控天线阵等非常广泛的被运用于实际中,本文主要针对这类天线的电磁辐射的高效计算进行研究。本文首先对求解线天线辐射问题的矩量法进行了详尽的阐述。接着引入了广义传输矩阵(GTM)来分析线天线的远场辐射问题,它能够有效的压缩所需的辐射信息和减少所需的计算空间,给出的数值算例证明了GTM结合区域分解法为以后计算大型线天线阵列和含复杂线结构的电磁系统中的辐射问题成为一种可能。本文针对大规模线面结构天线阵列的辐射问题,对已提出的基于传统矩量法的复合基函数(SBF)分析方法进行了改进,提出了基于不同激励源的不同解空间的概念。它通过对不同激励源的不同解空间进行单独的特征提取,进一步在大规模阵列辐射问题中减少SBF的数量,能够用更少的压缩信息来表示每个辐射单元的辐射特征,建立的线性方程组的未知数比传统的SBF方法的数量更少,有效的提高了数值计算的效率。
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