矩量法计算用于金属和电介质的天线的技术。GÿdF4y2Ba
天线使用介电衬底由金属部分和介电部分的。在电磁问题的计算溶液中的第一个步骤是离散麦克斯韦方程。处理结果在该基质载体系统:GÿdF4y2Ba
VGÿdF4y2Ba- 应用电压矢量。该信号可以是施加到天线或落在天线的入射信号的电压或功率。GÿdF4y2Ba
一世GÿdF4y2Ba- 表示天线表面上电流的电流矢量。GÿdF4y2Ba
žGÿdF4y2Ba- 交互矩阵或阻抗矩阵,其涉及GÿdF4y2BaVGÿdF4y2Ba至GÿdF4y2Ba一世GÿdF4y2Ba。用于计算相互作用基质,金属和电介质部件的一个天线的作用是分开的。GÿdF4y2Ba
天线工具箱™使用的矩(MoM)的方法来计算的相互作用矩阵并解决系统方程。GÿdF4y2Ba
在MoM制剂被分成三个部分。GÿdF4y2Ba
离散化允许从连续域到离散域的配制剂。这一步被称为GÿdF4y2Ba啮合GÿdF4y2Ba在天线文献。在MOM制剂中,天线的金属表面啮合成三角形和电介质体积啮合到四面体。GÿdF4y2Ba
基础功能是用来代表未知数。在使用电介质天线的情况下,未知量是在所述金属结构和磁通密度表面电流由于电介质体积。天线工具箱使用饶威尔顿-格利森(RWG)[2]基础函数。对于在天线参考基础函数的金属构件,GÿdF4y2Ba金属结构矩求解方法GÿdF4y2Ba。GÿdF4y2Ba
用于天线的介电体积,天线工具箱使用零阶缘基函数的通量密度建模。GÿdF4y2Ba
该图示出了基于边缘的基函数。矢量变化是垂直于基体边缘AB(或GÿdF4y2Ba )。边缘CD的载体(或GÿdF4y2Ba )定义的基础功能。在一个四面体,基础功能是通过在恒定的场GÿdF4y2Ba
CGÿdF4y2Ba- 归一化系数。GÿdF4y2Ba
pGÿdF4y2Ba- 边缘限定所述基函数的向量。GÿdF4y2Ba
的相互作用矩阵是一个复杂的密对称矩阵。用于金属 - 电介质天线中,有两套基函数和四个相互作用。填写的相互作用矩阵,计算所述自由空间格林天线表面上的所有基函数之间的功能。最终的相互作用矩阵方程为:GÿdF4y2Ba
žGÿdF4y2BaMMGÿdF4y2Ba
- 金属与金属的相互作用。对于纯金属结构,只计算这个对称方阵。GÿdF4y2Ba
žGÿdF4y2BaDDGÿdF4y2Ba
- 电介质介电相互作用。对于纯介电结构,只计算这个对称方阵。GÿdF4y2Ba
žGÿdF4y2BaMDGÿdF4y2Ba
和GÿdF4y2BažGÿdF4y2BaDMGÿdF4y2Ba
- 这些矩阵计算金属和电介质之间的相互作用。该矩阵是不是一个对称的正方矩阵。GÿdF4y2Ba
哪里GÿdF4y2Ba
是自由空间格林函数。GÿdF4y2Ba
是每一个四面体内的复介电常数。GÿdF4y2Ba
是四面体的每一张脸的差分对比度。GÿdF4y2Ba
对于复合金属结构,必须计算所有四个矩阵。GÿdF4y2Ba
图中示出了用于金属结构的典型交互矩阵GÿdF4y2BažGÿdF4y2BaMMGÿdF4y2Ba
256种的基础功能。GÿdF4y2Ba
从互动矩阵图,你观察到的矩阵是对角占优。介电相互作用矩阵也是对角占优。当您移动从斜渐行渐远,术语的幅度减小。此行为是一样的格林函数的行为。格林函数作为降低之间的距离GÿdF4y2Ba[RGÿdF4y2Ba和GÿdF4y2BaR”GÿdF4y2Ba增大。因此,要计算在对角线上,靠近对角线准确的区域是很重要的。GÿdF4y2Ba
在和周围的对角线这个区域被称为GÿdF4y2Ba邻居区域GÿdF4y2Ba。对于一个金属 - 电介质天线中,邻域是基于所述四面体的平均尺寸。GÿdF4y2Ba
对于周边区域的细节金属天线参考,GÿdF4y2Ba金属结构矩求解方法GÿdF4y2Ba。GÿdF4y2Ba
沿对角线,GÿdF4y2Ba[RGÿdF4y2Ba和GÿdF4y2BaR”GÿdF4y2Ba是相同的,所定义的格林函数变为单数。要删除奇点,提取这些条款执行。为的奇点提取方程GÿdF4y2BažGÿdF4y2BaMMGÿdF4y2Ba
矩阵如下:GÿdF4y2Ba
上等式中,被称为势或静态积分的右手侧上的两个积分使用分析结果发现[3]。GÿdF4y2Ba
为的奇点提取方程GÿdF4y2BažGÿdF4y2BaDDGÿdF4y2Ba
矩阵如下:GÿdF4y2Ba
在MoM制剂有限阵列是相同的单个天线元件。主要的区别是激励(饲料)的数量。对于有限阵列,电压矢量现在是一个电压矩阵。列的数目是等于阵列中的元素的数量。GÿdF4y2Ba
例如,对于一个电压矢量矩阵GÿdF4y2Ba2×2GÿdF4y2Ba
矩形贴片天线(具有和不具有介电基片)的阵列具有四列,因为每个天线可以被单独地激发。GÿdF4y2Ba
为了模拟无限阵列,您更改,环比占了无限的行为。要做到这一点,你有定期的格林函数代替自由空间格林函数。周期性格林函数是一个无限的双总和。GÿdF4y2Ba
格林函数GÿdF4y2Ba | 定期格林函数GÿdF4y2Ba |
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dGÿdF4y2BaXGÿdF4y2Ba和GÿdF4y2BadGÿdF4y2BaÿGÿdF4y2Ba是定义所述接地平面的尺寸GÿdF4y2BaXGÿdF4y2Ba和GÿdF4y2BaÿGÿdF4y2Ba单元电池的尺寸。GÿdF4y2BaθGÿdF4y2Ba和GÿdF4y2BaΦGÿdF4y2Ba是扫描角度。GÿdF4y2Ba
两个相比较,格林函数,你发现被添加到无限和一个额外的指数项。该GÿdF4y2BaΦGÿdF4y2BaMNGÿdF4y2Ba占无限阵列的扫描。周期性格林函数也占互耦效应。GÿdF4y2Ba
欲了解更多信息,请参阅GÿdF4y2Ba无限阵列GÿdF4y2Ba。GÿdF4y2Ba
[1] Harringhton,R. F.GÿdF4y2Ba场计算矩量法GÿdF4y2Ba。纽约:麦克米伦1968年。GÿdF4y2Ba
[2]饶,S.M.,D.R。威尔顿,和A. W.格利森。“由任意形状的表面电磁散射”。GÿdF4y2BaIEEE。跨。天线与传播GÿdF4y2Ba卷。AP-30,第3号,1982年5月,第409-418。GÿdF4y2Ba
[3]威尔顿,D.R。,S. M.饶,A. W.格利森,D.H。Schaubert,O. M.铝Bundak。和C. M.巴特勒。“潜在积分有关多边形和多面体结构域均匀且线性源分配”。GÿdF4y2BaIEEE。跨。天线与传播GÿdF4y2Ba。卷。AP-30,第3号,1984年5月,第276-281。GÿdF4y2Ba
[4] Balanis,C.A.GÿdF4y2Ba天线理论。分析与设计GÿdF4y2Ba。第3版。纽约:John Wiley和Sons,2005年。GÿdF4y2Ba