發(fā)布時間：2021-03-07 17:47

　　特征模理論只考慮電磁目標的結構、尺寸和材料等固有屬性而與任何外在激勵無關,因此通過其模式分解過程可以為電磁目標的輻射和散射機制提供清晰的物理解釋。特征模理論最初為分析金屬體的散射問題而提出,在無線通信興起后已被廣泛應用于天線系統(tǒng)的設計和優(yōu)化。然而自金屬體特征模理論被廣泛認可并應用以來,應對更為復雜電磁結構的特征模的理論發(fā)展卻不盡如人意,已經嚴重限制了特征模理論的應用范圍。因此,對特征模開展系統(tǒng)化的理論研究,拓展其理論適用范圍,不僅對其理論的完善大有裨益,更重要的是可以為更為廣泛的電磁目標的輻射和散射分析提供物理層面上的系統(tǒng)化指導。正是基于此目的,本文采取類似于經典金屬體特征模理論的發(fā)展流程,在介質全涂敷金屬體特征模的理論發(fā)展和驗證,更廣泛的金屬介質復合體特征模的理論發(fā)展和驗證以及網絡特征模在緊耦合陣列上的應用等方面開展了較為深入的研究工作。本文的主要內容可概述如下:1.首先簡述了特征模理論的研究背景及其研究歷史和進展。其次,從基于電場積分方程的矩量法入手,通過數學算子和能量關系分別推導出了金屬體特征模理論,并通過復坡印廷定理證明了該特征模理論所得的特征值的物理含義及其特征電流和特征場的... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：154 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 特征模理論的研究背景及意義
    1.2 特征模理論的研究歷史及現(xiàn)狀
        1.2.1 理論方面
        1.2.2 應用方面
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本文的結構安排
第二章 金屬體特征模理論
    2.1 引言
    2.2 表面積分方程
        2.2.1 標量勢函數和矢量勢函數
        2.2.2 電場積分方程
    2.3 矩量法
        2.3.1 數學描述
        2.3.2 幾何建模和離散
    2.4 金屬體特征模理論發(fā)展
        2.4.1 基于數學算子的廣義特征值方程
        2.4.2 基于能量關系的廣義特征值方程
    2.5 正交性
        2.5.1 特征電流的正交性
        2.5.2 特征場的正交性
    2.6 特征模相關量定義及物理含義闡述
        2.6.1 特征值
        2.6.2 模式顯著性
        2.6.3 特征角
    2.7 特征模理論的數值執(zhí)行
        2.7.1 廣義特征值方程求解
            2.7.1.1 奇異值分解法
            2.7.1.2 隱式重啟ARNOLDI法
        2.7.2 模式追蹤
    2.8 特征模和本征模
    2.9 本章小結
第三章 介質全涂敷金屬體特征模理論
    3.1 引言
    3.2 介質全涂敷金屬體的電磁建模
    3.3 介質全涂敷金屬體的特征模理論發(fā)展
        3.3.1 特征流和特征場定義及關系
        3.3.2 特征模公式推導
            3.3.2.1 基于電場切向連續(xù)性
            3.3.2.2 基于磁場切向連續(xù)性
    3.4 介質全涂敷金屬體的特征模理論驗證
        3.4.1 介質全涂敷金屬長方體
        3.4.2 介質全涂敷金屬彈頭
        3.4.3 具有同心金屬體的半球介質諧振天線
    3.5 基于介質全涂敷金屬體特征模理論的模式分解法
        3.5.1 模式分解公式一
        3.5.2 模式分解公式二
        3.5.3 模式完備性的討論
    3.6 介質全涂敷金屬體的散射分析與控制
        3.6.1 散射分析精度和散射物理機制
        3.6.2 散射分析效率
        3.6.3 散射控制
    3.7 本章小結
第四章 任意金屬介質復合體特征模理論
    4.1 引言
    4.2 連接域建模方法
    4.3 任意金屬介質復合體的電磁建模
    4.4 任意金屬介質復合體的特征模理論發(fā)展
        4.4.1 特征流和特征場定義及關系
        4.4.2 特征模公式推導
            4.4.2.1 基于電場切向連續(xù)性
            4.4.2.2 基于磁場切向連續(xù)性
    4.5 任意金屬介質復合體的特征模理論驗證
        4.5.1 金屬介質分離的復合結構
        4.5.2 金屬介質連接的復合結構
            4.5.2.1 介質部分涂敷金屬長方體
            4.5.2.2 介質全涂敷金屬彈頭
            4.5.2.3 金屬方環(huán)部分覆蓋介質環(huán)
        4.5.3 實際天線驗證
            4.5.3.1 具有同心金屬體的半球介質諧振天線
            4.5.3.2 具有金屬條帶調諧的半球介質諧振天線
    4.6 基于任意金屬介質復合體特征模理論的模式分解法
        4.6.1 模式分解公式一
        4.6.2 模式分解公式二
    4.7 任意金屬介質復合體的散射分析
        4.7.1 散射分析精度和散射物理機制
            4.7.1.1 加載有介質基板的U形金屬貼片
            4.7.1.2 圓柱形介質部分涂敷金屬長方體
        4.7.2 散射分析效率
    4.8 本章小結
第五章 基于網絡特征模理論的緊耦合陣列寬帶匹配
    5.1 引言
    5.2 網絡特征模理論建立
    5.3 基于網絡特征模理論的緊耦合陣列寬帶匹配
        5.3.1 寬帶匹配原理
        5.3.2 陣列參數提取
        5.3.3 陣列點頻匹配
        5.3.4 陣列寬帶匹配
    5.4 本章小結
第六章 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果



本文編號：3069541