復雜平臺下相控陣天線近場快速求解算法研究實現

楊 斌，平碧波，宋文武，王 春

(1. 海軍駐中國艦船研究設計中心軍事代表室，湖北 武漢 430064；2. 中國艦船研究設計中心，湖北 武漢 430064)

復雜平臺下相控陣天線近場快速求解算法研究實現

楊 斌1，平碧波2，宋文武2，王 春2

(1. 海軍駐中國艦船研究設計中心軍事代表室，湖北 武漢 430064；2. 中國艦船研究設計中心，湖北 武漢 430064)

提出基于高頻算法的求解相控陣天線近場的快速求解方案。建立相控陣天線子陣列模型，成功應用有源單元法獲取單個陣元在考慮耦合情況下的方向圖特性數據。給出鏡像源法在多三角面片上的射線尋徑的實現方法，并成功獲取了射線路徑。提出基于面片的實時空間區域二分算法的射線尋徑加速方法，加速射線尋徑過程，提升了程序計算效能，能夠快速獲取較精確的相控陣天線近場。

相控陣天線；鏡像源法；MPI；基于面片的實時空間區域二分算法

0 引 言

電磁環境的計算，尤其是大規模陣列天線在復雜結構下的電磁參數的計算，對于國防建設有著十分重要的意義，這也是計算電磁學的研究熱點之一。但在解決飛機、艦船等實際目標的高頻電磁特性時，往往會遇到計算量巨大和計算機硬件計算能力不足的矛盾。船用設備高速發展的需求是船舶電磁兼容技術主要背景[1]。而艦載天線的電磁輻射是船舶電磁環境的主要來源，其中相控陣天線有電掃描和快速變換方向的優勢,使雷達性能得到很大提升。由于電子技術的進步和電子器件費用的急劇下降，相控陣天線使用場合越來越多，越來越多的民用平臺裝備了相控陣雷達，用于天氣預報、導航、探測等。……