论文部分内容阅读
矩量法因具有求解精度高、稳定性好的优点被广泛应用于求解电磁的辐射问题中。然而它所形成的稠密矩阵,对于电大尺寸目标的分析,对其求逆非常耗时,因此限制了它的应用。为克服矩量法这一不足,一些学者提出利用小波分析特有的消失矩、紧支撑和正则性等特性,通过选择合适的离散基函数能够减少问题求解的时间,从而提高运算效率。因此,利用小波矩量法去分析线天线的辐射特性具有重大的实用价值和发展前景。 本文在前人工作的基础上,利用小波矩量法对几种典型线天线的辐射特性作了深入研究,主要工作如下: (1)回顾了矩量法分析线天线问题的原理和步骤,用矩量法对两种具体的线天线问题进行分析求解,并将小波分析思想用于该线天线问题的求解中,完善了小波矩量法求解线天线问题的方法和步骤。 (2)提出了基于4阶Coiflet和6阶Daubechies的正交小波函数作为基函数的小波矩量法,将其应用于求解半波振子天线的辐射问题中,通过计算该种天线的电流来求解它的输入阻抗和辐射方向图等特性参数。理论分析和计算结果表明此算法中该种小波基函数的引入在快速数值计算方面较其它小波基算法具有优越性,不仅避免了由边界截断引起的误差,而且大大提高了计算精度。与矩量法分析同类天线问题相比,该算法具有求解速度快、计算精度高、存储空间小等诸多优点,是分析线天线问题的有效的与可行的方法。 (3)提出了基于双正交样条小波函数作为基函数进行展开求解的小波矩量法。用此算法对偶极子天线的辐射特性进行了分析,通过计算该天线的电流来求解它的输入阻抗等其它特性参数,给出了不同阈值下的稀疏矩阵,并对特定阈值下的输入阻抗值进行了误差分析。理论分析表明该小波算法在计算速度及计算精度方面较其它小波基算法所具有的优势,同时与矩量法的计算结果相比,实验表明该算法不仅提高了计算精度,还大大节省了计算时间和计算机内存,是小波矩量法在求解偶极子天线问题中高效、可行的方法。 通过分析和实验表明,本文的算法通用性强,对小波矩量法的分析研究及其应用具有一定的参考价值,对进一步分析复杂线天线的辐射特性以及与小波矩量法相关的其它电磁场问题作了一定的理论基础。