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《基于时域抽样法的FDTD近远场变换》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷第10期计算机仿真2007年10月文章编号:1006-9348(2007)10-0103-04基于时域抽样法的FDTD近远场变换1,22蒋长宏,张云华(1.中国科学院研究生院,北京100049;2.中国科学院空间科学与应用研究中心,北京100080)摘要:提出一种基于时域抽样法的近远场变换算法以改善经典时域近远场变换算法计算量大、计算速度慢的缺点。时域抽样法是基于这样一个事实:在时域近远场变换过程中不需要与时域有限差分计算同样的时间精度。在近远场变换前先对时域近场数据进行采样以减少数据的冗余,然后用改进后的算法进行近远场变换计算从而达到减少数据量、提
2、高计算速度的目的。为验证本算法,以计算七元八木天线远场方向图为例进行算法说明,并与经典时域法进行比较,结果表明本算法在保证与经典法具有同样精度的前提下,减少了90%数据存储空间,同时提高计算速度80%。应用本算法可以为天线仿真优化设计、雷达散射截面(RCS)计算等提供一种快速的时域计算方法。关键词:时域有限差分;近远场变换;八木天线;时域抽样中图分类号:TP3919文献标识码:AFDTDNeartoFarFieldTransformationBasedonTime-domainSampling1,22JIANGChang-hong,ZHANGYun-hua(1.Grad
3、uateUniversityoftheChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;2.CenterforSpaceScienceandAppliedResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China)ABSTRACT:Anewalgorithm:FDTDnear-tofar-fieldtransformisproposedbasedontime-domainsamplingtoimprovetheclassicaltime-domainnear-tofar-fieldcalc
4、ulationwhichconsumestoomuchmemoryandCPUtimes.Thenewalgorithmbasedonafactofthatitdoesntneedsuchafinetimeintervalintime-domainnear-tofar-fieldcalculationasfinite-differencetime-domaincalculation.InordertoreducethememorystorageandsavetheCPUtime,firstsamplingthetime-domainnear-fielddatatoreduc
5、ethedataredundancybeforethenear-tofar-fieldcalculation,andusingtheimprovedalgorithmtocalculatethefar-fieldpattern.Toverifythisalgorithm,thenewalgorithmiscomparedwiththeclassicalmethodbycalculatingthefar-fieldpatternof7-elementYagi-Udaantenna,theresultshowsthatthenewalgorithmhasthesameaccura
6、cyastheclassicalmethod,atthesametimeitcanreducethememorystorageby90%andsavetheCPUtimeby80%.Itwillbeafasttime-domainmethodinantennaoptimizationandradarcrosssection(RCS)calculation.KEYWORDS:FDTD;Near-tofar-fieldcalculation;Yagi-Udaantenna;Time-domainsampling得到全频域的结果,特别适合天线方向图等宽频带响应计1引言算,但因其计
7、算量大,计算速度慢而没有得到实际应用。[1-2]文献[8-9]从提高计算效率角度出发提出一种基于离在时域有限差分法(FDTD)中近远场变换主要有两[3-4][5-6]散小波变换(DWT)数据压缩的频域近远场变换算法,而时种方法:频域法和时域法。频域法因其计算量小、计算速度快而在计算雷达散射界面(RCS)、天线远场方向图等域近远场变换的快速算法却未见报道。本文以计算七元八木方面得到广泛的应用。时域法的优点是通过一次计算就可以天线远场方向图为例介绍一种基于时域采样的近远场变换的快速方法,并且对两种算法的结果
