基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于ACA与MOM
‑
PO算法的天线辐射特性获取方法


[0001]本专利技术属于电磁仿真
，更进一步涉及一种天线辐射特性获取方法，可用于复杂电磁环境中，快速分析飞机
、
舰艇
、
坦克和导弹上承载的阵列天线性能
。

技术介绍

[0002]近年来，随着电大尺寸载体平台的发展，对其加载阵列天线的要求越来越高，大功率
、
高增益是现代工程应用中阵列天线的普遍趋势，因此对于加载在此类电大尺寸平台附近的宽阵列天线辐射特性快速分析是必要的
。
在实际情况中，各种天线被安装在船舶
、
飞机
、
卫星和其他大型目标上，因此在分析天线特性时必须考虑平台的影响
。
矩量法
‑
物理光学
MoM
‑
PO
混合方法是一种高效的数值计算方法，能够准确地解决电磁辐射与散射问题
。
该方法将矩量法和泊松方程求解方法相结合，既能够考虑辐射问题中的高频电磁波，又能够分析散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
ACA
与
MoM
‑
PO
算法的天线辐射特性获取方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
对电大尺寸平台和其附近的阵列天线进行区域划分，即将阵列天线划分为矩量法
MoM
区域，将平台划分为物理光学
PO
区域；
(2)
对
MoM
区域和
PO
区域的目标表面进行三角形剖分，分别剖分为
D1和
D2个三角形面片，对剖分后每个三角形进行编号并标注每个三角形中每个顶点的坐标；
(3)
将每个三角形面片以及与该三角形面片有公共边的三角形面片组成一个三角形面片对，并分别在
MoM
区域的每个相邻的三角形面片对上定义
RWG
基函数
f
n
(r)
和在
PO
区域的每个相邻的三角形面片对上定义
RWG
基函数
f
k
(r)
；
(4)
利用
RWG
基函数将
MoM
区域和
PO
区域的目标表面电流密度进行展开，并用表面电流密度表示电场积分方程，再采用伽略金方法对该电场积分方程进行变换，得到矩阵方程：
Z
MoM
I
MoM
+Z
MoM
‑
PO
AI
MoM
＝
V
MoM
其中，
Z
MoM
表示
MoM
区域自阻抗矩阵，
I
MoM
表示
MoM
区域未知电流系数，
Z
MoM
‑
PO
表示
MoM
‑
PO
区域互阻抗矩阵，
A
表示
PO
区域修正系数矩阵，
V
MoM
表示
MoM
区域激励矢量矩阵；
(5)
利用八叉树算法对矩阵方程中的
MoM
区域自阻抗矩阵
Z
MoM
进行分组；
(6)
将分组后的
MoM
区域自阻抗矩阵
Z
MoM
划分为近场矩阵块和远场矩阵块和远场矩阵块
(7)
利用传统的矩量法
MoM
算法填充
MoM
区域自阻抗矩阵的近场矩阵块利用自适应交叉近似
ACA
法压缩
MoM
区域自阻抗矩阵的远场矩阵块和
MoM
‑
PO
区域互阻抗矩阵
Z
MoM
‑
PO
；
(8)
利用阵列天线馈电处激励源的电场计算
MoM
区域激励矢量
V
MoM
；
(9)
将
MoM
区域的电流作为源来进行遮挡判断，并填充矩阵方程中的
PO
修正系数矩阵
A
；
(10)
将矩阵
Z
MoM
、Z
MoM
‑
PO
、V
MoM
、A
带入矩阵方程，并用双共轭梯度
BICG
法求解出矩阵方程中的
MoM
区域的表面电流系数
I
MoM
；
(11)
根据
MoM
区域的表面电流系数
I
MoM
和
PO
修正系数矩阵
A
，计算得到
PO
区域的表面电流系数
I
PO
：
I
PO
＝
AI
MoM
(12)
通过
MoM
区域表面电流系数
I
MoM
和
PO
区域表面电流系数
I
PO
求解得到天线的辐射特性
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
(2)
中采用三角剖分法将
MoM
区域和
PO
区域的目标表面分别剖分为
D1和
D2个三角形面片，是按照剖分尺寸
λ
c
/8
，将
MoM
区域阵列天线表面剖分为
D1个三角形面片；按照剖分尺寸
λ
c
/5
，将
PO
区域电大尺寸平台目标表面剖分为
D2个三角形面片，并要确保任意两个三角形面片不相交或者恰好有一条公共边，其中
λ
c
表示工作频点处的波长
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
(3)
中在每个相邻的三角形面片对上定义
RWG
基函数，是分别对
MoM
区域和
PO
区域的三角形面片对进行
RWG
基函数定义：
(3a)
在
MoM
区域的每个相邻的三角形面片对上定义
RWG
基函数
f
n
(r)
，表示如下：
其中，和表示在
MoM
区域的任意相邻的两个三角形面片，
l
n
为公共边的长度，和分别为两个三角形的面积，为三角形的顶点指向该三角形场点的矢量，为三角形的场点指向该三角形顶点的矢量，
r
表示目标的位置矢量；
(3b)
在
PO
区域的每个相邻的三角形面片对上定义
RWG
基函数
f
k
(r)
，表示如下：其中，和表示在
PO
区域的任意相邻的两个三角形面片，
l
k
表示公共边的长度，和分别表示两个三角形的面积，表示三角形的顶点指向该三角形场点的矢量，表示三角形的场点指向该三角形顶点的矢量，
r
表示目标的位置矢量
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
(4)
中利用
RWG
基函数将表面电流密度进行展开，并用表面电流密度表示电场积分方程，实现步骤包括如下：
(4a)
分别利用
MoM
区域和
PO
区域的
RWG
基函数将
MoM
区域和
PO
区域的表面电流密度
J
MoM
和
J
PO
展开如下：展开如下：其中，
N
MoM
和
N
PO
分别为
MoM
区域和
PO
区域
RWG
基函数个数，
α
m
和
γ
l
分别是
MoM
区域和
PO
区域电流系数，
f
n,m
(r)
表示
MoM
区域的第
m
个
RWG
基函数，
f
k,l
(r)
表示
PO
区域的第

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴，曾懿，徐宙，刘春恒，刘英，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：