隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和5G移動(dòng)通信的不斷普及,電磁波的應(yīng)用頻段不斷向高頻拓展。此時(shí),對目標(biāo)及環(huán)境的電磁分析往往都是電大尺寸的。傳統(tǒng)的數(shù)值方法在解決此類問題時(shí)能夠得到精確的計(jì)算結(jié)果,但往往是以犧牲計(jì)算效率以及消耗計(jì)算機(jī)資源為代價(jià)的。高頻算法具有計(jì)算效率高,資源占有量小等優(yōu)點(diǎn),常被用來快速分析電大目標(biāo)的電磁輻射與散射特性以及電波傳播問題。本文基于高頻算法的基本原理與適用范圍,分別對電大目標(biāo)的輻射散射特性分析與電波傳播兩個(gè)方面展開研究。本文首先介紹了復(fù)點(diǎn)源波束（CSB）的基本概念,并將CSB應(yīng)用到高頻算法中用于快速分析目標(biāo)的輻射散射特性。CSB作為麥克斯韋方程組精確解的復(fù)域拓展,通過對遠(yuǎn)場方向圖進(jìn)行匹配,可以將饋源展開成一系列CSB的疊加,而CSB在其傳播方向的近軸區(qū)域具有高斯分布的形態(tài)決定了展開的CSB個(gè)數(shù)不會(huì)很多�；谏鲜鎏匦�,將CSB理論與物理光學(xué)方法（PO）結(jié)合,首先詳細(xì)地討論了單個(gè)CSB照射下光滑二次曲面物理光學(xué)電流積分的計(jì)算,通過鞍點(diǎn)法的使用,該物理光學(xué)震蕩積分可以得到解析的結(jié)果。隨后,將CSB展開與物理光學(xué)方法相結(jié)合,提出了一種快速分析反射面天線輻射特性的方法。接著,將頻域C... 

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

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 物理光學(xué)方法的快速計(jì)算
        1.2.2 復(fù)雜目標(biāo)電磁建模技術(shù)的研究
        1.2.3 無線電波的傳播預(yù)測
    1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 復(fù)點(diǎn)源波束及電波傳播相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 復(fù)點(diǎn)源波束理論
        2.2.1 頻域復(fù)點(diǎn)源波束理論
        2.2.2 時(shí)域復(fù)點(diǎn)源波束理論
    2.3 電波傳播相關(guān)理論
        2.3.1 無線信號傳播的特點(diǎn)
        2.3.2 射線追蹤理論基礎(chǔ)
            2.3.2.1 正向射線追蹤算法
            2.3.2.2 反向射線追蹤算法
            2.3.2.3 正向與反向射線追蹤算法的對比
        2.3.3 射線追蹤算法中的場強(qiáng)分析與計(jì)算
        2.3.4 射線追蹤算法中相關(guān)電磁參數(shù)的介紹
    2.4 小結(jié)
第三章 頻/時(shí)域復(fù)點(diǎn)源在光滑二次曲面上物理光學(xué)算法的研究
    3.1 引言
    3.2 復(fù)點(diǎn)源波束照射下光滑二次曲面物理光學(xué)方法的研究
    3.3 饋源照射下拋物面天線輻射場的研究
        3.3.1 復(fù)點(diǎn)源波束照射下拋物面天線的輻射場
        3.3.2 饋源的復(fù)點(diǎn)源波束展開
        3.3.3 仿真算例
            3.3.3.1 單個(gè)復(fù)點(diǎn)源波束照射下的反射面天線的輻射場
            3.3.3.2 饋源的復(fù)點(diǎn)源波束展開
            3.3.3.3 饋源照射下的反射面天線的輻射場
    3.4 復(fù)點(diǎn)源脈沖波束照射下的脈沖輻射天線的研究
        3.4.1 復(fù)點(diǎn)源脈沖波束照射下拋物面天線的輻射場
        3.4.2 仿真算例
    3.5 小結(jié)
第四章 基于復(fù)點(diǎn)源波束的復(fù)雜模型的物理光學(xué)算法的研究
    4.1 引言
    4.2 基于三角形面元剖分的復(fù)雜目標(biāo)的CSB-PO算法的研究
        4.2.1 Z-buffer快速消隱算法
        4.2.2 頻域CSB-PO算法
        4.2.3 時(shí)域CSPB-PO快速分析方法
        4.2.4 仿真算例
    4.3 基于高階三角形面元剖分的復(fù)雜目標(biāo)的CSB-PO算法的研究
        4.3.1 基于高階三角形面元的物理光學(xué)算法
        4.3.2 分層積分法求解物理光學(xué)電流積分
            4.3.2.1 變量v的積分求解
            4.3.2.2 變量w的積分求解
        4.3.3 仿真算例
    4.4 小結(jié)
第五章 基于射線追蹤算法的電波傳播的分析與預(yù)測
    5.1 引言
    5.2 基于射線的射線追蹤算法
        5.2.1 波前源射線的劃分
        5.2.2 接收點(diǎn)接收球的設(shè)置
        5.2.3 射線追蹤算法的實(shí)現(xiàn)過程
            5.2.3.1 直射路徑
            5.2.3.2 反射路徑
            5.2.3.3 繞射路徑
            5.2.3.4 射線追蹤過程
    5.3 修正的射線追蹤方案及其對電波傳播的預(yù)測
        5.3.1 接收端雙計(jì)數(shù)誤差的修正
        5.3.2 傳播路徑的修正
        5.3.3 電波傳播預(yù)測的算例驗(yàn)證
    5.4 無線傳輸中天線方向性系數(shù)對電波傳播的影響
    5.5 5G信道測試方案及射線追蹤算法對電波傳播的預(yù)測
        5.5.1 5G信道測試方案
        5.5.2 信道校準(zhǔn)
        5.5.3 射線追蹤算法對5G信道環(huán)境下電波傳播的分析與驗(yàn)證
    5.6 小結(jié)
第六章 基于復(fù)點(diǎn)源波束的幾何光學(xué)射線方法的研究
    6.1 引言
    6.2 近軸復(fù)點(diǎn)源波束與幾何光學(xué)射線場
    6.3 反射場求解中的復(fù)相位匹配技術(shù)
    6.4 仿真算例與驗(yàn)證
    6.5 基于復(fù)射線追蹤的電波傳播預(yù)測方案
    6.6 小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太赫茲高速無線通信:體制、技術(shù)與驗(yàn)證系統(tǒng)[J]. 張健,鄧賢進(jìn),王成,林長星,陸彬,陳琦.  太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2014(01)
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博士論文
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[2]節(jié)點(diǎn)間斷伽遼金有限元方法及其在計(jì)算電磁學(xué)中的應(yīng)用研究[D]. 劉梅林.南京航空航天大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于射線追蹤法的3D無線信道研究與仿真[D]. 余鑫.北京郵電大學(xué) 2014
[2]單純形射線追蹤法計(jì)算室內(nèi)場強(qiáng)[D]. 王文華.南京郵電大學(xué) 2013
[3]基于數(shù)字地圖預(yù)處理技術(shù)的城市微蜂窩電波傳播射線跟蹤算法研究[D]. 馮永勝.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]移動(dòng)通信系統(tǒng)中微小區(qū)射線跟蹤算法研究[D]. 郭建光.北京郵電大學(xué) 2010



本文編號：3170067