二维阵列介质天线罩基于物理光学方法的仿真研究

摘要

天线罩是天线系统设计中重要的一部分，本文基于物理光学(PO)方法对柱面天线罩的进行二维计算分析。
　　首先，对阵列天线和天线罩进行建模和剖分。假设电磁波以射线形式入射到天线罩内壁上，计算阵列单元在入射点处辐射的电场强度，并且应用几何知识算出射线穿出天线罩外壁的出射点坐标。利用无限大平板介质层的传输特性并按照物理光学法得到罩外表面的切向场和等效电磁流，结合出射点坐标和表面积分法(SI)计算得到远区电场。编程计算了带罩天线的远区电场方向图，并与无罩时的方向图对比。
　　其次，仿真圆形罩、锥形罩、卵形罩三种天线罩。给定所有参数，依次罩内介质参数、罩壁厚度和天线罩形状尺寸，观察其对天线罩瞄准误差、阵列天线增益、副瓣和远场方向图的影响。
　　最后，设计内壁为圆形、外壁为卵形的组合型天线罩，并分析其电特性参数。比较圆形罩、锥形罩、卵形罩和组合罩四种单层罩的结果，得出阵列天线用圆形罩时具有较高增益和较低副瓣，而使用组合罩能够得到较小的瞄准误差。最后分析了 A类夹层圆形罩，对阵列天线处在不同厚度的天线罩时的方向图、瞄准误差和增益一一进行计算。

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第一章绪论

1.1 天线罩的研究背景以及意义

1.2 天线罩研究方法及发展现状

1.3 本论文的主要内容及结构安排

第二章 介质板的反射与透射

2.1 平面电磁波在分界面处的斜入射

2.2 四端口网络理论

第三章 物理光学法分析二维天线罩

3.1 物理光学法

3.2 二维天线罩模型建模

3.3 相控阵的辐射场的分析

第四章 天线罩仿真结果与分析

4.1 圆形罩

4.2 锥形罩

4.3 卵形罩

4.4 组合罩

4.5 多层罩

第五章 总结

参考文献

致谢

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