物理光學(xué)方法在預(yù)測線天線輻射模型中的應(yīng)用

黃姜璽

本文筆者在本文中應(yīng)用了三種方法，用來預(yù)測線天線輻射模型，分別為矩量法、物理化學(xué)法以及MOMTD/FDTD混合方法，力圖不斷推進其在實際中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】物理化學(xué)方法 線天線輻射模型 應(yīng)用

天線的基本理論在目前的的實際中有著廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用在數(shù)學(xué)和物理與之相關(guān)的運算，同時也可以在一定程度上分析出的導(dǎo)線構(gòu)成的天線或者天線陣等等與相關(guān)的問題。而這種情況包括有電流分布情況，輸入阻抗指標(biāo)值和輻射場等等與之相關(guān)的內(nèi)容。而諸多不同的數(shù)理形式較為適合多種不同的研究對象。而矢量法作為一種時間最早而使用到電磁場與之相關(guān)的問計算之中的純數(shù)值法，進而可以依據(jù)與之相關(guān)的假設(shè)和積分運算的基本原理而得出線天線與之相應(yīng)的電流分布具體情況。很明顯的是，此種的運算形式?jīng)]有辦法滿足目前預(yù)測天線輻射模型之中對多種指標(biāo)數(shù)值中的具體需求。所以，物力光學(xué)方法的應(yīng)用以及的探索已經(jīng)成為了發(fā)展的必然需求。因此，一般所說物理光學(xué)法則是應(yīng)用光的基本屬性和光在種種媒介之中的傳輸性質(zhì)為主要構(gòu)成部分，同時，可以進行電磁場與之相關(guān)的指標(biāo)數(shù)值計算形式，進而可以研究出兩種運算形式之間結(jié)合，其對于提升天線輻射模型預(yù)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度有著十分重要的意義。

1 矩量法的應(yīng)用

對于嵌地線天線，源電流和檢驗電流所處的相對位置不同，其格林函數(shù)具有不同形式的表達式.在求取阻抗矩陣時，將Sommerfrld積分的計算分下面四種情況分別采用不同的方法。

源電流和檢驗電流都在上半空間，阻抗元素計算過程中，場、源點均在上半空間，采用傳統(tǒng)的二級DCIM計算格林函數(shù)中所包含的Sommerfrld積分，源電流在下半空間，檢驗電流在上半空間，阻抗元素計算過程中，源點在下半空間，場點在上半空間，可采用二維離散復(fù)鏡像法計算格林函數(shù)中所包含的Sommerfrld積分，以避免繁瑣的插值運算。

源電流在上半空間，檢驗電流在下半空間.阻抗元素計算過程中，源點在上半空間，場點在下半空間，需要采用改進的二維DCIM計算格林函數(shù)中所包含的Sommerfrld積分，以避免介質(zhì)的有耗特性給計算帶來的錯誤。

源電流和檢驗電流都在下半空間.場源點均在下半空間，如果下層媒質(zhì)是無耗的，可采用傳統(tǒng)的二級DCIM方法計算格林函數(shù)中所包含的Sommerfrld積分；計算過程中，無論是采用傳統(tǒng)的二級DCIM、2D-DCIM還是改進的2D-DCIM，如果電磁目標(biāo)的電尺寸較大（lg（koρ）>1），都需要采用增強DCIM的采樣路徑，以保證計算精度。

2 物理光學(xué)方法

根據(jù)前文的論述，可以發(fā)現(xiàn)物理光學(xué)是一種高頻近似分析方法中的一種，而在這之中最為重要的特征是可以把光看做是一種電磁波的主要形式。而散射體其自身不再作為散射的主要來源，而是一種分布在散射體之上的一種感應(yīng)式電流。

3 MOMTD/FDTD混合方法

MOMTD/FDTD此種混合的形式可以充分使用MOM而比較適合應(yīng)用在對天線輻射模擬中的應(yīng)用，與此同時FDTD則比較適合應(yīng)用在模擬電磁波在一些復(fù)雜電磁環(huán)境之中其傳播的具體特征，與此同時，也要求對散射體以及天線之間出現(xiàn)直接耦合等等問題的將其考慮在其范圍內(nèi)，進而需要對其做好仿真計算。并且，由于此混合方法作為時域方法，同時計算以時間步推進的形式而逐漸推進，所以們就可以通過一次計算就會得到寬頻帶的具體范圍。

4 結(jié)語

通過應(yīng)用MOMTD/FDTD混合法以及MOMTD對于不同的天線輻射場的具體計算結(jié)果就可以得知，MOMTD/FDTD混合法可以在時域準(zhǔn)確模天線其在自由空間之中出現(xiàn)的輻射場和天線之間彼此耦合。所以，MOMTD/FDTD此方法可以較為準(zhǔn)確的對任意形狀的天線進行仿真，其同近場任意煤質(zhì)會在寬頻帶的狀況下出現(xiàn)相互影響。

參考文獻

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作者單位

北京市育英學(xué)校 北京市 100036