柱面共形微带天线分析:高效迭代方法

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"圆柱共形微带天线的迭代方法研究 (2010年)" 是一篇关于电子科技大学学报2010年第39卷第4期的研究论文,主要探讨了一种用于快速分析柱面共形微带天线结构的高效迭代方法。该方法结合了传输线理论和快速模式变换理论,通过引入横电磁波的概念,替代传统的切向电磁场分析,以提高计算效率。在圆柱分层介质中,使用混合模式基函数来描述横电磁波,并推导出模式导纳算子和谱域反射算子的具体表达式。通过波概念的迭代过程,计算出带线馈电的圆柱面共形微带天线的表面电场和表面电流,进一步得到天线的输入阻抗。通过与已有文献的比较,验证了该方法的准确性和高效性。 这篇论文的关键技术点包括: 1. **柱面共形微带天线**:这是一种特殊设计的微带天线,其形状适应于圆柱表面,可以用于各种曲面安装,如卫星通信、雷达系统等,具有广泛的工程应用价值。 2. **传输线理论**(Transmission Line Modeling, TLM):是电磁场分析的一种基础方法,通过模拟传输线来研究电磁波在结构中的传播特性,适用于分析微带天线等结构。 3. **快速模式变换理论**(Fast Mode Transform, FMT):是一种加速计算的技术,它能够有效地处理复杂结构中的模式转换问题,减少计算复杂度,提高计算速度。 4. **横电磁波**(Transverse Electromagnetic Waves, TEM Waves):在圆柱形边界上引入横电磁波概念,能够更精确地描述电磁场分布,特别是在曲面结构中的传播特性。 5. **模式导纳算子**:是描述微带结构中不同模式之间的相互作用和能量转换的数学工具,对于理解和计算天线的性能至关重要。 6. **谱域反射算子**:在频域内表示天线结构的反射特性,用于计算天线的反射系数和输入阻抗。 7. **迭代方法**:在本文中,迭代方法用于逐步求解天线的电场和电流分布,以及输入阻抗,这种方法能够逐步逼近真实值,直到满足预设的精度要求。 8. **输入阻抗**:是衡量天线与馈线匹配程度的重要参数,通过计算得到的输入阻抗可以评估天线的实际工作性能。 9. **验证与比较**:通过与已有的文献结果对比,作者验证了新方法的准确性和计算效率,这是科学研究中确保方法可靠性的常见做法。 此研究对微带天线设计和分析领域具有重要意义,提供了新的计算工具,有助于优化共形天线的设计,提升其在实际应用中的性能。