文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
基于时域有限差分法的裂缝天线分析与设计
姓名:谭晓明
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:房少军
20080301
摘要时域有限差分法作为一种电磁场数值计算方法以其简单、直观等特点近年来备受业界关注和厚爱。本文按由简到繁的顺序,逐步介绍在一维、二维和三维电磁场问题上的基本使用技术,旨在给出该方法的基本构成脉络,并运用此方法分析和半波裂缝天线的场型特点,在此基础上分析了波导上单个裂缝的辐射机理和型式,并分析了由多个裂缝构成的波导裂缝天线阵的特点,给出相关的计算公式。单端馈电的波导裂缝天线,它的长度受到雷达发射脉冲宽度的限制,因此在港口雷达站等要求窄波束的条件下,大型裂缝天线就难以实现。但裂缝天线有许多优点,为了克服上述矛盾,论文的最后设计了一种双端相向馈电的波导裂缝天线,并借助公司的高频电磁仿真软件进行仿真。根据对方向图的要求,采用修正的切比雪夫阵设计该天线各裂缝的电流分布,并编写程序进行计算。由于窄边开缝的波导裂缝天线各个裂缝排列复杂,给建模带来了困难,所以本文提供了利用生成脚本程序来建立仿真模型的方法,该方法能快速准确地建立复杂模型。仿真结果表明所设计的双端相向馈电的波导裂缝天线基本满足使用要求。关键词:时域有限差分法;裂缝天线;双端馈电;切比雪夫阵;计算单裂缝天线。作为裂缝阵列天线的理论基础,本文从对偶原理出发,分析并比较了半波对称振子中文摘要
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敝储戤捌肼媚棚论文作者签名鹩保密口,在——年解密后适用本授权书。大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,撰写成:基王瞳域查陧羞佥选的型丝丞线盆近生遮过。除论文中已经注明本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、版权使用管理办法獯罅J麓笱ПA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒谎宦畚牡母从〖和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。本学位论文属于:不保密口朐谝陨戏娇蚰诖颉啊导师签名:日期:旯硕士学位论文引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,。保密口果。
第滦髀裂缝天线的研究状况及发展单端馈电雷达裂缝天线的问题对裂缝天线的研究始于二十世纪四十年代。经过几十年的研究,裂缝阵列天线在理随后,由于裂缝天线具有在结构上易于与其载体共形等优点,引起了学者的广泛关注和研究兴趣,取得了大量研究成果【,,尤其是波导窄边裂缝的问题仍然难以得到与实际准确吻合的理论模型,直到二十世纪七、八十年代,随着计算机技术的飞速发展绱懦∈导扑愠晌?采用矩量法完成了纵向裂缝的理论分析和计算,使用电磁场理论的等效原理,用短路导电片和磁流片来代替裂缝上的场分布,将计入的波导壁厚度看作一个裂缝腔体,借助于雷达发射脉冲宽度了限制着裂缝天线长度的增加刀。为了提高雷达目标观察的分辨力,对天线波束要求越来越窄,也就是天线长度必须增加,但是当天线长度超过脉冲宽之间就产生了矛盾,这个矛盾不解决,窄波束的大型雷达裂缝天线就无法形成。论和实践上都得到了很大的发展【。,但当时没有引起学者的注意【。“的论文,建立了关于波导裂缝辐射的基本理论模型,把波导上的裂缝等效为传输线上的并联电导或串联电阻,但是,在睦砺勰P椭幸鸭俣úǖ急诤窠莆A悖然这与实际情况存在一定的偏差。年瓵.⒈砺畚摹癟考虑了波导壁厚的影响,利用变分公式,计算了裂缝的电阻和电抗。裂缝的偏置对裂缝谐振长度的影响,得到了裂缝归一化导纳的精确结果。然而,由于实能,也使得裂缝天线的分析和设计上了一个新台阶。年,.和首次耦合积分方程解决了壁厚和互耦的影响【】。..龀蹇矶扔胩煜叱ざ度所对应的某一范围时,天线方向性图就会变坏,甚至失效,这样天线长度与脉冲宽度基于时域有限差分法的缝隙天线的分析与设计,
时域有限差分法概述——辐射天线的分析,例如柱状和锥状天线,接地导体附近的天线,喇叭天线,微——微波器件和导行波结构的研究,‘例如波导,介质波导,微带传输,波导中的孔——散射和雷达截面计算,例如导体、介质物体、和具有复杂结构及形状物体——周期结构分析,例如频率选择表面、光栅传输特性、周期阵列天线、光子带隙——电子封装,电磁兼容分析,例如多线传输及高密度封装时的数字信号传输,分——核电磁脉冲的传播和散射,在地面的反