背腔微带贴片天线的散射计算和辐射建模

摘要

背腔微带贴片天线是将微带贴片天线放置在填充有各向异性介质的有背衬的空腔孔径上或空腔内。它除了具有微带天线损耗小、重量轻、剖面低等优点外，还比一般的微带天线在带宽和辐射效率方面性能更好，因此成为近几年微带天线研究领域的热点。 根据一个变分公式，以有限元方法为理论基础，以开域边界条件为核心，应用结合边界积分方程的混合有限元一边界积分法分析背腔微带贴片天线的散射和辐射特性。用有限元法解决天线内部的赫尔姆霍兹方程；用边界积分法确定天线外部的场；在接口平面上根据场的连续性结合两种方法使用。在分析过程中，天线被剖分成有限个小四面体单元，选择适当的矢量基函数表示电场，将问题转化为一个矩阵方程的求解，求解出单元电场，很快便可以解决整个区域的电场。雷达散射截面(RCS)是天线特性的一个重要指标参数，减小天线的RCS一直是天线发展的重要方向。文中通过分析不同的背腔微带贴片天线结构和不同的填充介质对天线RCS的影响，给出计算结果，从而看出有限元方法的精确性和有效性。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2有限元法在电磁问题中的应用概况

1.3论文结构安排

第二章有限元基本原理

2.1引言

2.2有限元基本理论

2.2.1区域离散

2.2.2插值函数的构造

2.2.3方程组公式的建立

2.2.4方程组的求解

2.3三维矢量元

2.3.1矩形块单元

2.3.2六面体单元

2.3.3四面体单元

2.3.4单元矩阵的计算

2.4本章小结

第三章背腔微带贴片天线的FEM-BI法

3.1引言

3.2背腔微带贴片天线

3.3一般三维体的散射

3.3.1边界积分公式

3.3.2有限元公式

3.4三维开口腔体的散射

3.4.1边界积分公式

3.4.2有限元公式

3.5背腔微带贴片天线的散射

3.5.1散射的有限元分析

3.5.2雷达散射截面(RCS)

3.6背腔微带贴片天线的辐射建模

3.7本章小结

第四章计算结果

结束语

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢