基于DDM技术的FEM/PO-PTD方法在深腔导体目标RCS分析中的应用

采用一种基于区域分解法(DDM)的混合方法——FEM/PO—PTD法，分析带有深腔的三维电大尺寸导体目标的电磁散射特性。应用DDM将原有深腔分成若干个较小的子域。对于腔体开口面所在子域，应用等效原理，结合物理光学法(PO)与物理绕射理论(PTD)，得到腔体开口面的边界积分方程；对于其它子域，通过传输条件实现各子域间的耦合。在各子域内推导出此边值问题的等价泛函。应用基于棱边的有限元法(Edge—based FEM)进行分析。理论分析与计算结果表明，该混合方法与其它计算同类问题的方法相比，有较高的计算精度，同时能减少对计算机内存的需求     

磁场积分方程矩量法中基函数的立体角修正

本文通过考察电磁散射问题矩量法求解中电场积分方程和磁场积分方程的公式 ,分析了在使用三角屋顶基函数情况下传统的磁场积分方程在计算带有棱角的电小尺寸金属物体雷达截面时存在的不足 ,提出了一种基函数的立体角修正技术 ,从而达到了减小计算误差的目的。计算结果表明了算法的有效性。     

FEM/BEM混合法计算各向异性不均匀介质柱电磁散射

应用有限元-边界元(FEM/BEM)混合法计算二维各向异性不均匀介质柱电磁散射,对介质柱内、外区域分别采用有限元和边界元法进行分析,然后应用边界条件建立部分稀疏部分满填充的矩阵方程.应用内观法结合多波前法求解该矩阵方程,分别计算了均匀分布和不均匀分布的各向异性介质柱的雷达散射截面.数值计算表明,有限元-边界元混合法在分析和计算不均匀开放域电磁问题时有一定的优势.     

MLFMA/VIE矩量法快速分析介质天线罩的电磁性能

采用体积积分方程矩量法(VIE-MoM)结合多层快速多极子算法(MLFMA)解决任意形状多层非均匀介质天线罩电磁性能的快速精确分析问题.首先借助三维CAD软件几何建模技术及网格离散技术,建立了介质天线罩的实体模型并用四面体单元离散,接着利用MLFMA/VIE-MoM在介质区域内建立矩阵方程,计算出天线罩罩体区域的体极化电流,最终得到在罩体影响下的天线的远场辐射特性和功率传输效率.数值结果表明,采用VIE-MoM结合MLFMA来分析复杂结构介质天线罩电磁性能可明显节省内存需求,提高计算效率和计算精度.     

介质涂敷电大腔体电磁散射IPO研究

将迭代物理光学法(IPO)推广应用于研究具有非完纯导电边界的电磁散射问题,建立了相应的理论模型,并应用到内壁涂敷介质的电大尺寸腔体的电磁散射特性分析中。在每一次IPO迭代步骤中,应用Fresnel反射系数计算出介质表面总场。通过多次迭代,求出腔体内壁上稳定的电磁场分布,进而计算出腔体的电磁散射特性。数值结果表明了这种扩展的IPO方法的在分析电大尺寸介质涂敷目标中的正确性和高效性。     

改进的IPO与FEM混合法分析复杂电大腔体电磁散射

对传统的迭代物理光学法(IPO)进行了改进,使之适合于分析具有非完纯导电边界的电磁问题,并与矢量有限元方法(FEM)相结合,对内壁涂敷介质的具有复杂终端结构的电大尺寸腔体的电磁散射特性进行分析.通过Fresnel反射系数,利用IPO方法处理腔体内壁比较平滑的介质涂敷区域,在结构复杂的终端区域,利用FEM进行分析.利用交界面上场强连续条件实现两个区域之间的电磁耦合.通过迭代,计算出腔体内部稳定的电磁场分布,进而获得整个腔体的散射特性.由于在介质涂敷附近区域避免了FEM处理过程,从而可以节省大量计算时间和内存消耗.     

带有腔体或槽缝的电大尺寸目标电磁散射特性分析

本文提出了一种新的混合方法—FEM/PO-PTD法,应用于分析计算带有腔体或槽缝的电大尺寸复杂目标电磁散射问题.在该方法中,采用基于棱边的有限元法(edge-based FEM)为低频方法,物理光学法(PO)与物理绕射理论(PTD)为高频方法,通过耦合技术将两者结合在一起.为了验证该方法的准确性,本文首先将其应用于三维无穷接地开口腔体的电磁散射特性分析,计算结果与有关文献的数据一致性很好.在此基础上,给出了几种不同介质填充的三维开口腔体和带有槽缝的三维有限尺寸导体柱雷达散射截面的计算曲线,对分析有关工程问题有指导意义.理论分析与计算结果表明,本文提出的混合方法与其它计算同类问题的方法相比,能节省计算机存储单元、提高计算速度.     

W 波段宽带高灵敏度功率检波器

在对肖特基二极管等效电路模型精确建模的基础上,设计并制作了W 波段宽带高灵敏度功率检波器。根据GaAs 低势垒肖特基二极管的物理结构,建立了二极管等效电路模型,并通过对W 波段检波器试验模块的研制和测试提取了准确的电路模型参数。最后,针对宽带工作要求,根据二极管等效电路模型,优化了射频阻抗匹配网络,使检波器工作频率能够覆盖78～98 GHz。测试结果表明,当输入功率为-30 dBm 时,82 GHz 处检波灵敏度达到了7000 mV/ mW,78～98 GHz 范围内检波灵敏度高于1500 mV/ mW,实测正切灵敏度优于-36 dBm。实测和仿真结果一致,验证了二极管等效电路模型的准确性。     

矩形波导结中多介质柱散射特性边界元法分析

应用边界元法数值分析了n个端口矩形波导结中加载多介质柱的散射特性,对介质柱所在区域和除去介质柱后的空气区域分别用单连域和多连域问题的边界元法进行了分析。为了验证此方法的正确性,编制了一个通用的计算机程序,对几个算例进行了计算,结果与文献值一致。     

Ka波段对极鳍线混频器和检波器设计

This paper mainly discusses the analysis and design of a finline single-ended mixer and detector. In the circuit, for the purpose of eliminating high-order resonant modes and improving transition loss, metallic via holes are implemented along the mounting edge of the substrate embedded in the split-block of the WG-finline-microstrip transition. Meanwhile, a Ka band slow-wave and bandstop filter, which represents a reactive termination, is designed for the utilization of idle frequencies and operation frequencies energy. Full-wave analysis is carded out to optimize the input matching network of the mixer and the detector circuit using lumped elements to model the nonlinear diode. The exported S-matrix of the optimized circuit is used for conversion loss and voltage sensitivity analysis. The lowest measured conversion loss is 3.52 dB at 32.2 GHz; the conversion loss is flat and less than 5.68 dB in the frequency band of 29-34 GHz. The highest measured zero-bias voltage sensitivity is 1450 mV/mW at 38.6 GHz, and the sensitivity is better than 1000 mV/mW in the frequency band of 38-40 GHz.