[发明专利]基于菲涅尔系数的介质板内天线辐射特性估计方法

权利要求书

1.一种基于菲涅尔系数的介质板内天线辐射特性估计方法，其特征在于，利用菲涅尔系数计算介质板内天线在介质板中产生的电场，构建介质板内天线的表面电场积分方程，由方程得到介质板内天线的表面电流，利用介质板内天线的表面电流来估计介质板内天线的辐射特性；该方法的具体步骤包括如下：

(1)对介质板内天线模型进行网格剖分：

在[λ/12,λ/8]波长的范围内，将介质板内天线模型剖分成多个三角形网格，根据积分精度的需要设置采样点个数，利用高斯数值积分公式，计算每个三角形网格对应的每个三角形网格高斯采样点位置；

(2)计算介质板内天线模型的镜像位置：

(2a)利用1次镜像公式，计算介质板内天线模型上每个三角形网格中每个高斯采样点的第1次镜像；

(2b)利用2次镜像公式，计算介质板内天线模型上每个三角形网格中每个高斯采样点的第2次镜像；

(2c)利用m次镜像公式，计算介质板内天线模型上每个三角形网格中每个高斯采样点的第m次镜像，m表示大于2且小于20的正整数；

(3)计算介质板内天线模型表面电流产生的电场：

利用求场公式，计算介质板内天线模型上每个三角形网格中每个高斯采样点电流产生的电场：

(4)利用镜像电流公式，计算介质板内天线模型中每个三角形网格中每个高斯采样点电流的每次镜像电流；

(5)利用菲涅尔公式，计算介质板内天线模型上每个三角形网格中每个高斯采样点的每次镜像后的菲涅尔系数：

(6)利用下式，计算介质板内天线模型上每个三角形网格中每个高斯采样点的每次镜像电流产生的电场：

其中，表示介质板内天线模型上第i个三角形网格中第j个高斯采样点的第p次镜像电流在第k个三角形网格上第l个高斯采样点产生的电场，p表示镜像次数的序号，p＝1,2,......,m，η表示介质板模型的波阻抗，分别表示第i个三角形网格中第j个高斯采样点的第p次镜像与第k个三角形网格上第l个高斯采样点之间的菲涅尔垂直入射面的反射系数、菲涅尔平行入射面的反射系数，L(·)表示电场积分算子，表示第i个三角形网格中第j个高斯采样点的第p次镜像电流；

(7)建立介质板内天线模型的表面电场积分方程：

根据介质板天线模型的边界条件，建立介质板内天线模型上每个三角形网格中每个高斯采样点处的表面电场积分方程；

(8)用矩量法解表面电场积分方程：

用矩量法解介质板内天线模型的表面电场积分方程，得到介质板内天线模型的表面电流；

(9)估计介质板内天线的电磁辐射特性：

由天线表面电流求解天线辐射问题的相关参数，估计介质板内天线的电磁辐射特性。

2.根据权利要求1所述的基于菲涅尔系数的介质板内天线辐射特性估计方法，其特征在于，步骤(2a)中所述1次镜像公式如下：

其中，表示介质板内天线模型上第i个三角形网格中第j个高斯采样点的第1次镜像，r_i,j表示介质板内天线模型上第i个三角形网格中第j个高斯采样点，d_i,j表示点r_i,j到介质板模型上表面的垂直距离，表示介质板模型上表面的单位法向。

3.根据权利要求2所述的基于菲涅尔系数的介质板内天线辐射特性估计方法，其特征在于，步骤(2b)中所述2次镜像公式如下：

其中，表示第i个三角形网格中第j个高斯采样点的第2次镜像，h表示介质板模型的厚度。

4.根据权利要求2所述的基于菲涅尔系数的介质板内天线辐射特性估计方法，其特征在于，步骤(2c)中所述m次镜像公式如下：

其中，表示介质板内天线模型上第i个三角形网格中第j个高斯采样点的第m次镜像，表示介质板内天线模型上第i个三角形网格中第j个高斯采样点的第m-2次镜像；当m-2为奇数时，表示点到介质板模型下表面的垂直距离，当m-2为偶数时，表示点到介质板模型上表面的垂直距离。