GPOF在FDTD近远场外推中的应用及编程实现

该文针对FDTD近远场外推中时域解收敛慢和运算量大等问题,改进了FDTD求解方向图的方法。其核心思想是:FDTD近场计算时,只计算前一段时间外推面上的数据,利用GPOF法估算后面时间的数据。在计算过程中,利用奈奎斯特原理,减少了时间和空间上的采样点数,大大节省了运算时间。最后将数值结果与商业软件FEKO与HFSS的结果进行比较,验证了算法的有效性。

埋地复杂目标电磁散射信息的提取

作者采用混合位积分方程(MPIE)和分别基于RWG函数以及四面体元基函数的矩量法分析计算了埋地复杂目标的电磁散射问题,利用二级离散复镜像(DCIM)和广义函数束(GPOF)相结合的方法求解Sommerfeld积分,很好的解决了多层媒质中电磁散射计算中的棘手问题,其方法简练、精确、高效,数值分析结果与有关文献吻合很好,证实了该方法的正确性和通用性.此外,该文还通过计算比较了不同观察点、不同埋地深度及不同目标介质参数的电磁散射特性.

一种微带结构下空域格林函数的快速算法

使用二级近似的离散复镜像方法获得微带结构下的空域格林函数,避免了在原始的离散复镜像方法中必须提取准动态像和表面波项。该方法利用GPOF方法,大大提高了空域格林函数的计算效率。

圆柱分层介质中格林函数的完整求解 Ⅰ:场型格林函数

完整、详细地推导了圆柱分层介质中由z、φ和ρ方向电偶极子产生的电场、磁场的谱域、空域格林函数,从而为利用矩量法准确分析圆柱共形微带天线提供了理论基础。另外,在文献[2-6]的基础上提出了一种稳定性好的快速计算圆柱分层介质格林函数的数值分析方法。数值计算结果说明了本文公式的正确性及改进后方法的优越性。

改进的圆柱分层介质格林函数的快速计算方法

首先推导了圆柱分层介质谱域、空域格林函数,并详细给出其求解公式。另外,在文献[2～6]的基础上提出了一种改进的圆柱分层介质格林函数的快速计算方法,成功解决了传统方法中积分参数设定难、理论公式推导复杂而难于在PC机上实现以及计算速度慢的缺点,从而为利用矩量法分析圆柱共形微带天线奠定了基础。

对时域有限差分法分析微带贴片天线的某些改进

采用非分裂式理想匹配层 (UPML)吸收边界条件有效地减小了计算空间 ;使用金属细线算法考察了探针半径对微带天线特性的影响 ;对于输入阻抗及方向图计算中涉及到的晚时响应采用修正的广义函数束方法(GPOF)进行外推插值 ,大大节省了计算时间 ,并使用解析方法有效地减少了离散傅立叶变换的计算量 ;对于采用软激励时时域电压波形不收敛于零的问题提出了一种解决办法 ;比较了有限大及无限大介质衬底对天线特性的影响。计算结果与现有文献及实验数据相比较 。

圆柱分层介质中格林函数的完整求解Ⅱ:混合位格林函数

在PartⅠ的基础之上,详细、完整地推导出有关z、φ和ρ方向电偶极子圆柱分层介质的3种不同形式的混合位格林函数。分析了这3种格林函数的特点,从而为利用混合位积分方程(MPIE)准确分析圆柱共形微带天线提供了理论基础。通过与文献[2]、[3]给出的混合位格林函数的比较,说明了本文公式的正确性,最后,通过Mat-lab仿真,成功计算了文献[8]中的圆柱分层介质的第一类混合位格林函数。

圆柱分层媒质ρ向格林函数的有效计算

针对圆柱分层媒质ρ向格林函数的计算问题,提出了一种有效的计算方法。给出了谱域并矢格林函数的具体表达式,利用广义函数束法(GPOF)将谱域格林函数转化成闭合形式的空域格林函数,尤其是在文献[4-5]基础上对GPOF法中的积分路径进行了改进,有效解决了采样参数设定难、稳定性差的缺点,实现了快速计算的目的。利用二次包络提取法解决了探针与贴片连接处格林函数奇异性和慢收敛性的问题。通过仿真计算验证了本文方法的有效性,从而为利用矩量法求解探针馈电圆柱共形微带天线奠定了基础。

圆柱分层媒质中谱域及空域并矢格林函数的高效算法

本文提出了一种高效的计算圆柱分层媒质中谱域格林函数的数值方法 ,并利用稳定性很强的GPOF方法得到了空域并矢格林函数的解析表达式 ,大幅度的提高了计算效率 ,节省了计算时间。结果与现有文献相比 ,有良好的一致性 ,从而验证了数值模型的有效性和正确性。

有耗媒质半空间上的垂直线天线

有耗媒质半空间上线天线辐射问题通常归结为求解含有索末菲积分的广义电场积分方程来处理。因此准确、有效地计算索末菲积分是研究上述问题的关键。针对近场区的索末菲积分的计算问题,文中引入一种基于二级离散复镜像理论的改进的广义函数束方法;对于远场区的索末菲积分,利用远场首项近似公式对其进行计算。数值结果表明文中方法具有运算精度高、速度快、适用频带宽的特点。

埋地三维复杂介质目标电磁散射特性分析

采用混合位积分方程(MPIE)和基于四面体元基函数的矩量法分析计算了埋地三维介质目标电磁散射问题,利用二级离散复镜像(DCIM)和广义函数束(GPOF)相结合的方法求解近场Sommerfeld积分,很好地解决了多层媒质中复杂目标电磁散射计算中的棘手问题,其方法简练、精确、高效,数值分析结果与有关文献吻合很好,证实了该方法的正确性和通用性。此外,该文还通过计算比较了不同观察点、不同目标埋地深度及介质参数的电磁散射特性。

矩量法分析埋地三维目标的近场电磁散射

采用混合位积分方程(MPIE)和基于RWG基函数的矩量法分析计算了埋地三维目标的近场电磁散射问题,利用二级离散复镜像(DCIM)和广义函数束(GPOF)相结合的方法求解近场Sommerfeld积分,很好地解决了多层媒质中电磁散射计算中的棘手问题,其方法简练、精确、高效,数值分析结果与有关文献吻合很好,证实了该方法的正确性和通用性。此外,该文还通过计算比较了不同观察点、不同目标埋地深度及不同地层媒质参数的电磁散射特性。

基于时域反射计测量提取S参数的一种新方法

讨论了通过时域反射计的瞬时反射和传输响应的测量来提取宽带S参数的一种新的方法。所讨论的有理函数方法,综合运用了广义束函数法,递归去卷积以及标准结构的方法来获取系统的响应。与传统的算法相比,减少了误差。该模型与SPICE建立的模型兼容,并且能够对模型的频率与瞬时响应进行仿真。仿真结果表明了算法的有效性。