[發明專利]一種精確高效的天線罩電性能分析方法

有效

• 申請號: 201710712133.5
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107391880B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 顧昊;樊康;李國平;眭韻;馮紅全;余興;玄曉波
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

1.一種精確高效的天線罩電性能分析方法，其特征在于，包含以下步驟：

S1、根據設計要求，優化建立天線罩的幾何物理三維模型，并對其進行網格剖分；

S2、根據天線近場口徑分布，計算入射到天線罩內壁的入射電場和入射磁場；

S3、計算天線罩表面不同位置的反射系數和透射系數；

S4、根據入射電場、入射磁場、反射系數和透射系數，計算天線罩表面的初始電流和初始磁流，為后續迭代物理光學提供初始值；

S5、根據天線罩表面的初始電流和初始磁流，采用迭代物理光學公式和GPU加速，反復迭代計算天線罩表面的電磁和電流，直至獲得穩定的表面電磁和電流；

S6、分析天線罩的電性能：根據穩定的表面電磁和電流獲取輻射特性，計算天線罩的電性能參數；

S7、判斷天線罩的電性能參數是否滿足設計要求；如否，則通過調整天線罩介電常數、天線罩壁厚參數，反復執行S1～S6，對天線罩的電性能參數進行優化，直至其滿足設計要求；

其中，所述的S3中，透射系數的計算公式表示為：

其中，為多層介質材料的傳輸矩陣；符號⊥和//分別表示垂直極化和水平極化；θ₀為入射角；t＝d₁tanθ₁+d₂tanθ₂+…+d_Ntanθ_N，d為每層介質材料的厚度；Z為波阻抗；k為波數。

2.如權利要求1所述的精確高效的天線罩電性能分析方法，其特征在于，所述的S1中，根據迭代物理光學的剖分要求，以λ/3～λ/4作為間隔剖分天線罩的幾何物理三維模型，λ代表入射電磁波的波長。

3.如權利要求1所述的精確高效的天線罩電性能分析方法，其特征在于，所述的S2中，計算得到的入射電場為：

計算得到的入射磁場為：

其中，S為天線的近場分布表面，E_S、H_S分別為天線的近場分布表面的電場和磁場，為法向矢量，G₀為格林函數，ω、μ和ε分別表示電磁波角頻率、天線罩的介電常數和磁導率，r和r′分別表示場點位置和源點位置，▽′表示作用于源坐標系的哈密頓算子。

4.如權利要求3所述的精確高效的天線罩電性能分析方法，其特征在于，所述的S4中，天線罩表面的初始電流和初始磁流分別為：

其中，J₁表示天線罩內壁表面的初始電流；M₁表示天線罩內壁表面的初始磁流；J₂表示天線罩外壁表面的初始電流；M₂表示天線罩外壁表面的初始磁流；E^inc表示天線罩表面的入射電場；E^r表示天線罩表面的反射電場；E^t表示天線罩表面的透射電場；H^inc表示天線罩表面的入射磁場；H^r表示天線罩表面的反射磁場；H^t表示天線罩表面的透射磁場。

5.如權利要求4所述的精確高效的天線罩電性能分析方法，其特征在于，所述的S5中，采用的迭代物理光學公式表示為：

J(r′)＝J(H^inc,r′)+J(H(J,M),r′)；

M(r′)＝M(E^inc,r′)+M(E(J,M),r′)；

其中，J()和M()分別表示電流、磁流的作用函數，Η(J,M)和E(J,M)分別表示上一次電磁流激發的磁場和電場對電流和磁流的貢獻。