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大口径反射面天线PFDTD-PTDPO混合模拟时的网格剖分要求

2015-08-07朱湘琴王建国邢笑月

现代应用物理 2015年2期

朱湘琴,王建国,2,邢笑月

(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)

大口径反射面天线PFDTD-PTDPO混合模拟时的网格剖分要求

朱湘琴1,王建国1,2,邢笑月1

(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)

采用并行时域有限差分(PFDTD)和并行时域物理光学(PTDPO)相混合的方法对大口径反射面天线近轴区的辐射远场进行了模拟计算。以圆锥喇叭馈电的单反射面天线为例,给出了馈源及反射面网格剖分的要求;根据此要求剖分网格,给出了卡塞格伦双反射面天线的时域算例,所得计算结果与CST软件的计算结果符合较好。该网格剖分要求可用于PFDTDPTDPO混合方法中进行任意馈源馈电的大型反射面天线的瞬态模拟,包括馈源偏焦的情况。

时域;反射面天线;并行时域有限差分;并行时域物理光学;网格剖分;近轴区;远场

反射面天线已广泛应用于通信、雷达和射电天文中。对大型反射面天线进行分析和设计时,常采用纯高频近似分析法[1 6]或商用软件,如FEKO软件[7],但频域方法每次计算只能得到一个频率点的信息,无法给出某个频段内的时域特性,且对反射面天线具有复杂馈源的情形,求解比较困难。考虑到反射面天线往往是电大尺寸(其口径面可达数十或数百个波长),而馈源和馈电结构的尺寸往往与波长同量级,故文献[8- 10]均使用并行时域有限差分方法(PFDTD)计算馈源的近场,再借助基尔霍夫表面积分表达式[11](KSIR)和并行时域物理光学方法(PTDPO)求得反射面天线辐射远场的瞬态辐射响应。……

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