机载伞形印刷振子天线阵仿真研究

摘要

本文主要研究了机载阵列天线的辐射特性仿真计算。作为一个尺寸较大的工程问题，机载阵列天线辐射特性的分析有许多实际的要求，比如计算精度、计算速度以及算法实现难度等。对于以上问题，人们利用电磁学中的数值计算方法予以解决。计算电磁学中有许多有效的方法，其中矩量法作为一种较为成熟的电磁数值方法，被广泛应用于电磁辐射和散射问题的求解。但是由于采用传统低阶基函数的矩量法分析复杂问题时产生的未知量过多，从而限制了其在电大尺寸问题中的应用。因此，本文采用并行高阶矩量法对大型阵列天线和机载阵列天线进行计算分析。
　　本文首先介绍了并行高阶矩量法的基本理论，其中包括：几何建模、高阶基函数的定义、矩阵的并行填充和矩阵方程的并行求解方案。然后通过几个简单的算例说明了本文方法的正确性和有效性。在后续章节中，对阵列天线理论和泰勒综合方法以及相控阵天线理论分别作了介绍，并据此设计了由伞形印刷振子天线构成的阵列天线并对其进行相扫。最后，采用并行高阶矩量法对阵列天线以及机载阵列天线的辐射特性进行计算，并对其计算结果进行分析。数值仿真实例表明本文方法可有效处理机载阵列天线辐射特性仿真这一实际工程问题。