本文以柱面、球面等規(guī)則形狀微帶天線(xiàn)為例，采用基于面積分方程法研究了共形微帶天線(xiàn)的特性。采用細(xì)條帶等效探針饋電模型，通過(guò)引入半Rao-Wilton-Glisson （RWG） 函數(shù)以及邊界電荷，分析了電壓源以及電流源模型中阻抗矩陣Z 以及V 向量的計(jì)算過(guò)程。針對(duì)共形微帶天線(xiàn)陣列未知量大、效率低的缺陷，采用特征基函數(shù)法結(jié)合等效偶極矩法分析了共形微帶天線(xiàn)陣列。數(shù)值計(jì)算證明了本文分析的正確性和有效性。

　　1、引言

　　在飛機(jī)、導(dǎo)彈等高速飛行的載體上，要求天線(xiàn)不能影響載體的動(dòng)力學(xué)特性，除了將天線(xiàn)安裝在天線(xiàn)罩中外，還可以使天線(xiàn)與載體物理共形，近年來(lái)可穿帶技術(shù)也需要共形天線(xiàn)技術(shù)。微帶天線(xiàn)具有易共形的特征，因此共形微帶天線(xiàn)研究成為熱點(diǎn)。目前，研究較多的為柱面［1］、球面［2］等規(guī)則形狀微帶天線(xiàn)，研究方法從簡(jiǎn)單的、精確度較差的傳輸線(xiàn)理論、腔模理論過(guò)度到復(fù)雜的、精確度高的全波分析理論。這里，我們采用全波分析理論，實(shí)現(xiàn)對(duì)共形微帶天線(xiàn)的精確分析。積分方程法是全波分析理論中的一種常用方法，在分析共形微帶天線(xiàn)時(shí)，主要采用兩類(lèi)積分方程法，應(yīng)用較多的是體面積分方程法，這種方法適用范圍廣，理論上可以分析電小尺寸、任意曲面的共形微帶天線(xiàn)，且計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單。該方法對(duì)天線(xiàn)進(jìn)行整體剖分，導(dǎo)體面和介質(zhì)體一般采用三角面剖分和四面體剖分，采用矩量法求解表面等效電流和體等效電流。但其計(jì)算大尺寸陣列時(shí)會(huì)產(chǎn)生龐大的未知量，甚至容易產(chǎn)生內(nèi)存溢出的現(xiàn)象。雖然，借助于快速算法可以擴(kuò)大體面積分方程法的應(yīng)用范圍，但其消耗的計(jì)算機(jī)內(nèi)存也是相當(dāng)大的。在載體面規(guī)則的情況下可以采用另一類(lèi)方法-基于分層媒質(zhì)格林函數(shù)的面積分方程法，這種方法只需將導(dǎo)體面進(jìn)行剖分，介質(zhì)體不需要進(jìn)行體剖分，其影響體現(xiàn)在該結(jié)構(gòu)下的并矢格林函數(shù)里。這樣，產(chǎn)生的未知量相比體面積分方程少的多，緩解了計(jì)算機(jī)內(nèi)存壓力，適用于較大尺寸的陣列分析。本文采用的即為第二類(lèi)積分方程法。采用面積分方程法分析的重要環(huán)節(jié)是對(duì)相應(yīng)載體結(jié)構(gòu)的并矢格林函數(shù)的求解，以柱面、球面為例，本文采用面積分方程法分析了共形微帶天線(xiàn)的性質(zhì)。天線(xiàn)模型采用細(xì)條帶等效探針激勵(lì)的方式，通過(guò)引入半RWG 函數(shù)以及邊界電荷，成功構(gòu)建了一種可行的激勵(lì)模型，重點(diǎn)分析了矩量法過(guò)程中阻抗矩陣以及電壓向量的計(jì)算。另外，本文利用快速算法分析了共形微帶天線(xiàn)陣列的輻射特性，為共形微帶天線(xiàn)的研究提供了理論支撐。

　　在飛機(jī)、導(dǎo)彈等高速飛行的載體上，要求天線(xiàn)不能影響載體的動(dòng)力學(xué)特性，除了將天線(xiàn)安裝在天線(xiàn)罩中外，還可以使天線(xiàn)與載體物理共形，近年來(lái)可穿帶技術(shù)也需要共形天線(xiàn)技術(shù)。微帶天線(xiàn)具有易共形的特征，因此共形微帶天線(xiàn)研究成為熱點(diǎn)。目前，研究較多的為柱面［1］、球面［2］等規(guī)則形狀微帶天線(xiàn)，研究方法從簡(jiǎn)單的、精確度較差的傳輸線(xiàn)理論、腔模理論過(guò)度到復(fù)雜的、精確度高的全波分析理論。這里，我們采用全波分析理論，實(shí)現(xiàn)對(duì)共形微帶天線(xiàn)的精確分析。積分方程法是全波分析理論中的一種常用方法，在分析共形微帶天線(xiàn)時(shí)，主要采用兩類(lèi)積分方程法，應(yīng)用較多的是體面積分方程法［3］，這種方法適用范圍廣，理論上可以分析電小尺寸、任意曲面的共形微帶天線(xiàn)，且計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單。該方法對(duì)天線(xiàn)進(jìn)行整體剖分，導(dǎo)體面和介質(zhì)體一般采用三角面剖分和四面體剖分，采用矩量法求解表面等效電流和體等效電流。但其計(jì)算大尺寸陣列時(shí)會(huì)產(chǎn)生龐大的未知量，甚至容易產(chǎn)生內(nèi)存溢出的現(xiàn)象。雖然，借助于快速算法可以擴(kuò)大體面積分方程法的應(yīng)用范圍，但其消耗的計(jì)算機(jī)內(nèi)存也是相當(dāng)大的。在載體面規(guī)則的情況下可以采用另一類(lèi)方法-基于分層媒質(zhì)格林函數(shù)的面積分方程法［4］，這種方法只需將導(dǎo)體面進(jìn)行剖分，介質(zhì)體不需要進(jìn)行體剖分，其影響體現(xiàn)在該結(jié)構(gòu)下的并矢格林函數(shù)里。這樣，產(chǎn)生的未知量相比體面積分方程少的多，緩解了計(jì)算機(jī)內(nèi)存壓力，適用于較大尺寸的陣列分析。本文采用的即為第二類(lèi)積分方程法。采用面積分方程法分析的重要環(huán)節(jié)是對(duì)相應(yīng)載體結(jié)構(gòu)的并矢格林函數(shù)的求解，以柱面、球面為例，本文采用面積分方程法分析了共形微帶天線(xiàn)的性質(zhì)。天線(xiàn)模型采用細(xì)條帶等效探針激勵(lì)的方式，通過(guò)引入半RWG 函數(shù)以及邊界電荷，成功構(gòu)建了一種可行的激勵(lì)模型，重點(diǎn)分析了矩量法過(guò)程中阻抗矩陣以及電壓向量的計(jì)算。另外，本文利用快速算法分析了共形微帶天線(xiàn)陣列的輻射特性，為共形微帶天線(xiàn)的研究提供了理論支撐。