隨著信息技術的不斷發(fā)展和5G移動通信的不斷普及,電磁波的應用頻段不斷向高頻拓展。此時,對目標及環(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能夠得到精確的計算結果,但往往是以犧牲計算效率以及消耗計算機資源為代價的。高頻算法具有計算效率高,資源占有量小等優(yōu)點,常被用來快速分析電大目標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,分別對電大目標的輻射散射特性分析與電波傳播兩個方面展開研究。本文首先介紹了復點源波束（CSB）的基本概念,并將CSB應用到高頻算法中用于快速分析目標的輻射散射特性。CSB作為麥克斯韋方程組精確解的復域拓展,通過對遠場方向圖進行匹配,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個數(shù)不會很多�；谏鲜鎏匦�,將CSB理論與物理光學方法（PO）結合,首先詳細地討論了單個CSB照射下光滑二次曲面物理光學電流積分的計算,通過鞍點法的使用,該物理光學震蕩積分可以得到解析的結果。隨后,將CSB展開與物理光學方法相結合,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 國內外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 物理光學方法的快速計算
        1.2.2 復雜目標電磁建模技術的研究
        1.2.3 無線電波的傳播預測
    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 復點源波束及電波傳播相關理論基礎
    2.1 引言
    2.2 復點源波束理論
        2.2.1 頻域復點源波束理論
        2.2.2 時域復點源波束理論
    2.3 電波傳播相關理論
        2.3.1 無線信號傳播的特點
        2.3.2 射線追蹤理論基礎
            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分析與計算
        2.3.4 射線追蹤算法中相關電磁參數(shù)的介紹
    2.4 小結
第三章 頻/時域復點源在光滑二次曲面上物理光學算法的研究
    3.1 引言
    3.2 復點源波束照射下光滑二次曲面物理光學方法的研究
    3.3 饋源照射下拋物面天線輻射場的研究
        3.3.1 復點源波束照射下拋物面天線的輻射場
        3.3.2 饋源的復點源波束展開
        3.3.3 仿真算例
            3.3.3.1 單個復點源波束照射下的反射面天線的輻射場
            3.3.3.2 饋源的復點源波束展開
            3.3.3.3 饋源照射下的反射面天線的輻射場
    3.4 復點源脈沖波束照射下的脈沖輻射天線的研究
        3.4.1 復點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
第四章 基于復點源波束的復雜模型的物理光學算法的研究
    4.1 引言
    4.2 基于三角形面元剖分的復雜目標的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雜目標的CSB-PO算法的研究
        4.3.1 基于高階三角形面元的物理光學算法
        4.3.2 分層積分法求解物理光學電流積分
            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
第五章 基于射線追蹤算法的電波傳播的分析與預測
    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 接收點接收球的設置
        5.2.3 射線追蹤算法的實現(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測
        5.3.1 接收端雙計數(shù)誤差的修正
        5.3.2 傳播路徑的修正
        5.3.3 電波傳播預測的算例驗證
    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測
        5.5.1 5G信道測試方案
        5.5.2 信道校準
        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證
    5.6 小結
第六章 基于復點源波束的幾何光學射線方法的研究
    6.1 引言
    6.2 近軸復點源波束與幾何光學射線場
    6.3 反射場求解中的復相位匹配技術
    6.4 仿真算例與驗證
    6.5 基于復射線追蹤的電波傳播預測方案
    6.6 小結
第七章 全文總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于數(shù)字地圖預處理技術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 2013
[4]移動通信系統(tǒng)中微小區(qū)射線跟蹤算法研究[D]. 郭建光.北京郵電大學 2010



本文編號：3170067