多极化圆波导相控阵天线的理论计算分析和实验

本文是未加匹配结构的多极化圆波导相控阵天线理论分析计算和实验的结果。文中介绍了分析均匀无限平面相控阵天线的理论方法,讨论了数值计算结果有效性的检验方法,重点介绍了收敛试验的结果。对计算结果进行系统分析,着重讨论了多极化圆波导阵的极化特性,对极化特性和阻抗特性、交叉极化分量间的关系得到新的明确的认识。模拟器实验结果和计算结果比较一致,证明计算结果是有效的。     

几个标量积的计算

在分析圆波导相控阵时,必然要计算波导模函数之间以及它与自由空间模之间的标量积,本文给出有关的几个标量积之间的计算。§1 归一化模函数在圆波导中,应采用柱坐标进行计算。现取柱坐标系如下:取圆波导中心轴线为oz轴,并以垂直于圆波导中心轴线的平面为xoy平面,坐标原点o位于平面与轴线交点处,且o-xyz成右手系统。在这直角坐标系的基础上,取圆柱坐标系如下:取坐标系的     

圆波导斜劈形端口辐射器的有限元分析

有限元法(FEM)适用于电磁场的散射、辐射和透射,运用三维有限元法分析了圆波导斜劈形辐射器的辐射场并计算出圆波导内部场分布,用此方法计算了X波段的辐射场,与相关文献进行了比较,结果在主瓣相当一致,分析表明在C波段圆波导TM01模斜劈形辐射器斜切角为30°时,辐射波束偏离轴向27°～42°,增益为11～14dB,可以作为高功率微波的辐射天线。     

MPSTD算法在波导分析中的应用

研究了多域伪谱时域(MPSTD)算法应用于波导问题分析时的激励源设置,并在此基础上,采用MPSTD算法计算了波导截止频率和典型三维波导结构的S参数,计算结果与HFSS或FDTD的计算结果做了比较,数值仿真表明,将MPSTD算法应用于波导问题的分析,可实现对波导问题的精确建模,具有较高的计算效率和计算精度,波导问题的MPSTD分析拓展了MPSTD算法的应用领域,为复杂波导问题的精确求解提供了一种思路。     

基于不同分裂的修正局部Crank-Nicolson方法对一维热传导方程的应用

本文采用不同分裂的修正局部Crank-Nicolson方法讨论了一维热传导方程的初边值问题。该方法不仅具有原来计算量少,无条件稳定的优点,而且推广了该方法对复杂的数学物理方程应用的可能性。理论上分析了无条件稳定性、相容性及收敛性,最后进行数值试验,验证了它的可行性。     

非线性边值问题的一种高精度计算模型

讨论非线性边值问题的一种高精度计算模型 .利用积分值将边值问题转化为形式初值问题 ,构造了一类四阶精度的计算格式 ,证明了收敛性 .通过算例表明该方法收敛速度高 ,计算量小 .     

平面光波导的数值传递函数方法

把数值传递函数方法应用于对平面光波导的分析。本方法从光波导的标量变分关系出发 ,通过状态方程对问题求解计算。文中引入了传递函数无穷单元的概念 ,使得本方法在处理近截止区域的问题时更加合理 ,计算量更小。文后给出了本文方法的应用和算例 ,与多种方法进行了比较 ,表明本文方法在处理折射率均匀分布和渐变分布波导时都有着特有的优势。     

基于差分法的二阶微分方程的模糊边值问题

本文讨论二阶微分方程的两点边值具有模糊不确定性时 ,运用模糊仿真原理和差分方法 ,求其边值问题的数值解法。     

FDTD中波导激励源研究

:FDTD已广泛应用于波导问题的计算 ,本文首先讨论Gaussian脉冲在波导中传输时的波形变化情况 ,然后根据波导的色散特性 ,提出一种调制的脉冲波作为波导入射波的激励源 ,给出了脉冲宽度与调制频率的计算公式 ;讨论在脉冲激励的条件下入射场的计算方法 ,总场 /反射场的连接方法 ;最后给出计算实例证明方法的有效性     

多极化圆波导相控阵的计算程序

一、程序的功用和适用范围本程序适用于计算任意三角形栅格、多极化圆波导阵,圆波导内可以充填任意介电常数的材料。对程序作很小的修改,也可用于矩形栅格。本程序利用算法语言FΦRT-Ⅱ编制。它可以计算在三个波长、四十个扫瞄点和五种极化情况的反射和极化特性。五种极化为垂直、水平、45°斜极化以及左右圆极化。如果需要的话,对程序作微小变动,也可增加波长、扫瞄点和极化种类的数目。     

基于神经网络的广义两点边值问题

在航天领域中 ,多数制导问题均可以抽象为广义两点边值问题。本文探讨了神经网络在广义两点边值问题求解中的应用。首先讨论了离线制导这一类静态两点边值问题的求解 ,在此基础上 ,对在线制导这一类动态两点边值问题进行了分析 ,并给出了有效的解决方法     

毫米波多波束抛物面天线分析和设计

首先应用FDTD对毫米波多波束波导裂缝馈源进行分析计算 ,讨论了馈电波导及辐射缝结构对馈源方向图的影响 ,然后用物理光学法由抛物面上电流计算抛物面天线方向图 ,方向图的计算结果和测试结果相当吻合 ,这证明方法的有效性。     

大气波导对电子侦察设备的影响

电磁波异常传播,使武器装备的作战使用更加灵活机动。为充分利用大气波导条件,发挥电子侦察设备效能,使战场态势向有利于己方方向转化,在介绍大气波导分类的基础上,建立评估电子侦察设备的有效探测区的模型,给出用抛物线方程及其分布傅里叶算法计算电磁波在表面波导条件下传播的数值模拟方法,并分析了大气波导对电子侦察设备的影响情况。     

多极化相控阵天线的宽带和宽角阻抗匹配与极化特性

本文以多极化圆波导阵为例,分析了阻抗(或反射)和极化随频率和扫瞄变化的规律。探讨了宽带和宽角阻抗和极化匹配的一般特点及可能采用的方案。讨论了目标函数的选择和确定它的各种方法,介绍了使目标函数最优化的几种方法。     

嵌入式质子交换光波导偏振器的制作及高消光比检测装置的研究

用钛内扩散和质子交换相结合的方法制得了光波导偏振器,这一偏振器由在不连续的扩钛波导中嵌入一段质子交换波导形成。本文讨论了一些资料中报道的检测方法,并对测量集成光波导偏振器提出了一个新方案。该方案测得的偏振器消光比大于52．5dB．     

三维静磁场Lipschitz区域上Robin问题广义解的存在与唯一性

近年来,电磁场边值问题的数值解法取得了飞速的发展．由于电磁场边值问题是一类非线性偏微分方程,研究解的存在性、唯一性具有较大的困难．前人已讨论了B-H间的几个基本不等式,并由之证明了三雏静磁场带零边值问题广义解的存在与唯一性,作者也曾利用给出的B-H间的不等式证明了三维静磁场Neumann问题和二维时变场第一边值初值问题广义解的存在与唯一性．由于在一般区域讨论存在困难,作者利用Sobolev空间理论及单调算子理论证明了三雏静磁场Lipschitz区域上Robin问题广义解的存在与唯一性．     

最优轨道的快速计算

在计算外层空间最优轨道问题的应用方面,讨论了一种解两点边值问题的广义“间接”法。当能得到准确的初始估计时,改进的数值技术使这种方法（收敛）极快,但如果初始估计远离这个解,也能收敛,虽然要慢得多。把横截条件和终端状态约束结合起来,使得这种方法能够直接解决由任意终端状态约束所确定的问题。第一节定义了火箭在中心引力场里的最优轨道的微分方程、初始条件和终端条件。典型的轨道射入任务使这些微分方程具有特别简单的形式,横截条件可列出解析式。第二节详细说明了一种对解最优轨道的初值问题很有效的数值方法,因而把边值问题化为多维寻零的问题。第三节叙述了为解决这个多维寻零问题而采用的广义牛顿法。第四节概述了在IBM7094计算机上实现的结果,给出了执行时间和收敛特性。     

变折射率平板波导光耦合器数值分析

针对半导体光放大器(SOA)与单模光纤的耦合问题,提出了一种渐变折射率平板波导光耦合器.该器件通过渐变折射率平板波导可以有效地对SOA的输出光斑进行变换,并对输出光的发散角有选择性地进行压缩,以达到较高的耦合效率.同时,运用ABCD矩阵方法对该组件的耦合效率进行了数值分析.数值计算结果表明:该耦合技术的耦合效率理论上可...     

微波信号海面超视距传播的建模和实验分析

介绍了雷达信号的海面传播特性,给出了抛物方程和射线追踪方法,讨论了出现概率较高的海洋环境:蒸发波导、表面波导和悬空波导,及相应的折射率剖面.研究了和距离有关的电波环境,比较两种模型算法在不同大气条件下、不同频段的电波传播特性结果,同时给出了实验分析结果.结果表明:射线追踪法能给出场模式的合理定性图,较抛物方程法,具有直观和计算速度快的优点,尤其在视距范围内更适用.     

履带车辆转向过程循环功率分析

针对差速式、独立式2类转向机构,分别给出了不计和计及履带接地段打滑条件下最大循环功率及相应的相对转向半径的计算方法,定量讨论了不计和计及履带接地段打滑时循环功率的差别。在示例给定的计算条件下计算结果表明,计及履带接地段打滑时循环功率较不计打滑时小约20％。实车试验结果证实:考虑履带接地段打滑计算的循环功率同实际值更接近,在分析循环功率时不能忽略履带接地段的打滑。