基于有限元的螺旋天線設計方法

從以上的敘述了解到，單一線圈可產(chǎn)生圓極化，當天線為多線圈時，每一圈的電流都為同相，如圖3所示，其輻射場將沿著天線的軸方向加強輻射，如同陣列天線。

這里給出了一些半經(jīng)驗公式：

(1) 方向增益

相對于各向同性圓極化電源時的增益值，在估算時忽略了副瓣的影響，因而較實測值略大，但通常不會超過1～2 dB。

(2) 波瓣寬度

半功率波瓣寬度和零功率波瓣寬度分別為：

3 數(shù)值計算與測試結(jié)果分析

3.1 數(shù)值優(yōu)化與仿真

有限元方法的建模過程分為以下幾個步驟(如圖4所示)：

(1) 區(qū)域離散

在任何有限元分析中，區(qū)域離散是第一步，也是最重要的一步，因為區(qū)域離散的方式將影響計算機內(nèi)存的需求、計算時間和數(shù)值結(jié)果的精確度。

(2) 插值函數(shù)的選擇

在每一個離散單元的結(jié)點上的值是我們要求的未知量，在其內(nèi)部其他點上的值是依靠結(jié)點值對其進行插值。

(3) 方程組的建立

對Maxwell方程利用變分方法建立誤差泛函，對于問題已經(jīng)離散化為很多個子域的組合，可以首先在每個單元內(nèi)建立泛函對應的小的線性表達式，其次將其填充到全域矩陣中的相應位置，最后應用邊界條件來得到矩陣方程的最終形式。