角錐喇叭天線的辛分析.pdf

1、喇叭天線是口徑面天線之一，由于其本身所具有的寬頻帶，低副瓣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，在目標(biāo)識(shí)別成像、隱身與反隱身、遙測(cè)遙感、地下目標(biāo)探測(cè)以及短距離高速無線通信等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。此外，喇叭天線還是微波能應(yīng)用中的主力。但由于模型的復(fù)雜，用一般方法對(duì)這樣的模型分析是很困難的，傳統(tǒng)的根據(jù)面天線近似理論的喇叭口徑場(chǎng)的分析方法中引入了各種近似和假設(shè)條件，為了提高計(jì)算的精確性，新的算法也隨之產(chǎn)生了。 辛算法是能夠保持Hamilton系統(tǒng)辛結(jié)構(gòu)的一

2、種算法，可以用來求解Hamilton形式的深化方程。理論分析結(jié)合數(shù)值實(shí)驗(yàn)證明這種算法在長時(shí)間計(jì)算方面遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。其突出優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)離散后仍能保持原系統(tǒng)的辛結(jié)構(gòu)，這種辛結(jié)構(gòu)具有長時(shí)間獨(dú)特的穩(wěn)定性和跟蹤能力，它能正確地反映原系統(tǒng)的定性和拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)性質(zhì)，因而辛算法明顯地優(yōu)于其它算法。 本文把電磁場(chǎng)的問題導(dǎo)入了哈密頓體系，去分析一種加載介質(zhì)的圓錐喇叭。從哈密頓體系應(yīng)用最為成熟的力學(xué)問題入手，描述了哈密頓體系，引出求解哈密頓對(duì)偶方程組

3、的辛算法。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)Hamilton對(duì)偶方程組。對(duì)口徑場(chǎng)進(jìn)行有限元離散，Hamilton綜合算子矩陣化簡(jiǎn)為Hamilton矩陣，離散過程保持了體系的辛結(jié)構(gòu)。離散后變分方程化為有限元方程組，求解可得口徑場(chǎng)的電磁場(chǎng)值。 通過一個(gè)算例說明了求解的具體過程，通過MATLAB程序得到其計(jì)算結(jié)果，并把計(jì)算結(jié)果與經(jīng)典文獻(xiàn)及電磁場(chǎng)仿真工具軟件AnsysEmax的數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果驗(yàn)證了本文方法的正確性和可行性，并進(jìn)行了誤差分析。