西北核技术研究所, 高功率微波技术重点实验室, 西安 710024
利用物理光学方法分析天线的远区辐射场具有计算速度快和内存需求少的特点, 目前已被广泛应用于反射面天线的远区辐射场计算中。推导了利用斯特拉顿-朱兰成远场积分方程计算天线远区电场的表达式, 计算了某一偏馈反射面天线的方向性, 与文献中已有结果比较表明, 方向图结果是正确的。馈源的方向图模型设置为余弦函数的q次方, 利用增益公式近似推导了天线的增益, 将这一计算方法应用于赋形反射面天线的远场分析中, 通过对比反射面天线赋形前后波束扫描过程中不同扫描角度处的方向图, 验证了赋形设计对于提高天线增益平坦度的有效性。
物理光学法 远区辐射场 增益 赋形反射面 physical optics radiation pattern gain shaped antenna 强激光与粒子束
2018, 30(6): 063001
1 西北核技术研究所, 西安 710024
2 西安交通大学 电子与信息工程学院, 西安 710049
为进行从高功率微波源到天线辐射整个系统的2.5维模拟，在近场模拟的基础上对2.5维模拟中时域有限差分(FDTD)的近-远场变换方法进行了研究。先将2.5维近场模拟区的输出边界绕对称轴旋转一周，得到封闭的3维圆柱面；然后根据等效原理由该封闭面上的FDTD近场求得等效电磁流；再根据自由空间中电流及磁流的时域辐射场公式计算出电磁流的远区辐射场。给出了2.5维模拟中TM01模式及TE01模式激励下圆锥喇叭远区辐射算例，所得计算结果与3维全电磁模拟软件CST的计算结果符合较好。
2.5维模拟 时域有限差分方法 近-远场变换 等效原理 远区辐射场 2.5-dimensional simulation finite-difference time-domain method near-to-far-field transformation equivalence principle far-fields
