基于旋轉體矩量法的高性能微波傳輸天線分析與設計
1 旋轉體矩量法(BoR MoM)
所謂旋轉體,是由母線繞旋轉軸旋轉一周得到的物體,其結構參數如圖1所示。其中,ρ,φ和z為柱坐標的3個分量;t為母線的長度;t,φ分別是S上任一點沿t和φ增加的方向;n=φt;v為t和z軸的夾角。對于散射或輻射問題,經常轉化為計算電磁場的邊值問題,采用電場積分方程或磁場積分方程。本文在推導矩陣方程的時候采用的是電場積分方程。對于良導體,邊界條件為:
式中:Etan inc是入射電場的切向分量;Etan s為散射電場的切向分量;J為良導體上的感應電流。令L算子為:
由于所求解的物體為軸旋轉體,則求解電流在φ方向是以2π為周期的周期函數,則用基函數t'fi(t')和φ'gi(t')展開,可以表示為:
采用咖略金方法,所用與基函數相同的檢驗函數,Wmlt=tfl(t)ejmφ,Wmlφ=φgl(φ)ejmφ,對式(6)兩邊和檢驗函數求內積,得:
由于傅里葉級數的正交性,只有m=n時,式(7)的內積不為零。式(7)擴展成矩陣的形式則為:
即:
根據矩陣方程的線性性質,由于Wn和Jj都具有t和φ兩個分量,進行進一步的推導,得:
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