周期性陣列結(jié)構(gòu)散射與輻射特性的快速算法研究.pdf

1、周期性陣列結(jié)構(gòu)諸如陣列天線、頻率選擇表面和超材料等在當(dāng)前的軍用和民用領(lǐng)域有比較廣泛的應(yīng)用。應(yīng)對(duì)大型周期性陣列，傳統(tǒng)的全波仿真方法和商業(yè)仿真軟件受限于計(jì)算機(jī)硬件，難以快速得到其電磁特性。無(wú)限大陣列分析方法基于Floquet理論，只需要分析陣列當(dāng)中的一個(gè)單元，但是缺乏合適的考慮邊緣效應(yīng)的影響，而且不能很好的計(jì)算天線陣列靈活饋電的情況。本文利用無(wú)限大陣列分析方法僅需要分析一個(gè)單元的優(yōu)點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，主要進(jìn)行的工作有：
　　首先，詳細(xì)推導(dǎo)

2、了分析理想導(dǎo)體表面的表面積分方程；給出了矩量法處理積分方程的主要過(guò)程，包括選擇基函數(shù)離散電流、選擇測(cè)試函數(shù)進(jìn)行內(nèi)積測(cè)試、矩量法矩陣方程元素的計(jì)算以及求解算法；在此基礎(chǔ)上給出了輻射和散射問(wèn)題常用的電磁參量的計(jì)算式；此外，針對(duì)周期性問(wèn)題，給出了周期格林函數(shù)的形式和快速計(jì)算方法。
　　其次，介紹和分析了三種基于無(wú)限大陣列的分析方法。第一種是周期格林函數(shù)矩量法，通過(guò)分析計(jì)算陣列中的一個(gè)單元實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算陣列的目的；第二種方法主要是解決周期格

3、林函數(shù)矩量法忽略陣列邊緣效應(yīng)的問(wèn)題，利用陣列中間單元上的電流分布與無(wú)限大陣列上電流分布比較相近，而邊緣單元?jiǎng)t通過(guò)普通矩量法來(lái)分析求解；第三種是域格林函數(shù)法，通過(guò)預(yù)估單元之間電流近似和格林函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性將整個(gè)陣列的分析轉(zhuǎn)化到各個(gè)單元上的分析和求解，減少未知量數(shù)目和計(jì)算機(jī)資源。
　　之后，利用周期格林函數(shù)矩量法分析無(wú)限大陣列其中包含了單元之間的互耦影響，使用陣列掃描法計(jì)算出陣列中單元的互耦影響，并將其近似有限周期陣列中的互耦，從而計(jì)算陣