基于CGFFT和等效磁流法的天线近场测量方法研究

近场测量是一种重要的天线测量方法,该文采用一种等效磁流法的平面天线近远场变换方法,根据近场平面上测量的电场分布计算天线口径面上的等效磁流分布,进而得到空间任意位置的天线辐射分布。首先由等效原理建立天线口径面与近场扫描面的关系,得到表示近场与等效磁流的电场积分方程(EFIE)。通过矩量法(MOM)建立矩阵方程,引入共轭梯度(CG)法和迭代法求解;再利用快速傅里叶变换(FFT)法,提高运行速度;最后根据格林公式计算得到天线远场方向图。为降低矩阵运算的工作量,提升测试工作效率,只对与天线辐射传播方向两个正交平面上进行采样测量,得到相应的E面和H面方向图。最后通过仿真验证方法的可行性,结果表明,等效磁流法反演的天线方向图和实际方向图在主瓣附近110°范围内具有良好的一致性,可以应用于天线近场测量。

抛物线方程在计算三维电大目标电磁散射中的应用

抛物线方程算法是建立在波动方程轴向近似基础上的一种数值方法,该方法假设电磁波能量沿抛物线轴向的锥形区域传播。文章推导了三维标准的抛物线方程及相应的近场-远场变换理论,并计算了理想导体球的雷达散射截面;数值结果表明抛物线方程算法的引入,在保证一定精度的前提下,大大提高了计算效率,节约了内存。

基于等效磁流法的正交切片平面天线测量方法

基于等效磁流法,文中开展了平面天线近远场变换方法的研究。为了减少近场测量时长、提高近场测量效率,研究中只需天线E面和H面对应的两个正交近场切面的电场分布,根据电场积分方程(EFIE),利用矩量法(MOM)建立近场与等效磁流的矩阵方程。引入共轭梯度(CG)法,结合迭代法计算出待测天线口径面x方向和y方向的切片等效磁流分布,根据格林公式反演出相应的E面和H面远场方向图。经过前馈抛物反射面天线和螺旋天线的仿真验证,反射面天线E面和H面的反演结果吻合度分别达到120°和130°,螺旋天线E面和H面的反演结果吻合度分别为80°和100°,表明结果具有良好的一致性,可以应用于天线近场测量。