摘 要：线天线属于天线的一种，其构成是线径远远小于波长，其长度可以和波长相比的多根或一根金属导线。线天线主要在超短波、短波、中波和长波波段中应用，用来接收或者是发射天线。在线天线辐射模型的预测中，物理光学方法具有一定的优势，其主要特点是比较容易开展程度编写，同时能将天线方向图实际情况进行准确反映。文章主要分析物理光学方法、矩量运算、MM-PO混合法及弱耦合分析在线天线辐射模型预测中的运用。

关键词：物理光学方法；矩量法；线天线辐射模型；弱耦合分析

中图分类号：TN820 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）06-0134-02

Abstract： The wire antenna belongs to one kind of antenna， its composition is the line diameter is much smaller than the wavelength， its length may compare with the wavelength many or one metal wire. Wire antennas are mainly used in ultrashort， shortwave， medium-wave and long-wave bands to receive or transmit antennas. In the prediction of antenna radiation model on line， physical optics method has some advantages， its main characteristic is that it is easy to write， and can accurately reflect the actual situation of antenna pattern. In this paper， the application of physical optics method， moment calculation， MM-PO hybrid method and weakly coupled analysis on-line antenna radiation model prediction are mainly analyzed.

Keywords： physical optics method； method of moments； radiation model of line antenna； weak coupling analysis

引言

在天线问题的分析中，经典方法有几何绕射法、物理光学法和几何光学法等。采用何种分析方法主要有天线面的所处场区（是远场还是近场）、馈源所在位置、馈源所采取的馈电方式和天线尺寸等决定。假如天线面的大小适中，并且和馈源的距离超过10个工作波长的时候，就能够利用物理光学法对天线问题进行快速而准确的分析。线天线的工作原理主要是场强叠加的原理。

1 线天线辐射模型预测中应用物理光学方法的必要性

线天线基本理论主要是利用物理和数学有关方法进行运算，并将导线形成的天线或者天线阵的问题分析出来。天线或天线阵的问题主要是辐射场、输入阻抗的指标值、天线内电流分布等等内容。不同研究对象需要采取不同数理方法，依据积分运算的原理和有关假设对线天线电流分布的情况进行求解。然而，采取这种类型的运算方式达不到线天线辐射模型进行有效预测需要的指标数值，所以必须要积极研究和应用物理光学方法。物理光学方法主要是利用各种介质中光的传输特征和光的基本特征，计算电磁场中有关指标数值的一种方式。研究物理光学法和矩量运算的有效结合，能够有效提升预测线天线辐射模型中数据的精确性。

2 物理光学法的内涵

在高频近似的分析法中，物理光学法是其中一种分析方法，其主要特点是把光当成电磁波。散射体已经不是散射来源，散射来源变成了散射体表面分布的感应电流。通常情况下，要想对散射体表面分布的感应电流进行求解，就一定做出下面这两种假设：（1）感应电流分布区域假设只在物体表面受到入射波照射的一些区域，并且是直接照射到的区域；（2）从电流特性的角度而言，受照射区域中物体的感应电流一致于入射点相切与物体表面时所形成平面中出现的电流特性。假设在自由空间中存在着一个导体，那么表面的入射场和反射长与感应电流之间的磁场关系就是图一所示的样子。在图1中，假如我们把散射体整个看成是电大尺寸时，就可以从中得到分布与这个导体表面的感应电流相似的分布值。通常，感应电流相似的分布值和这个导体的激励磁场。散射磁场、总磁场都有一定比例关系。在简化感应电流变成已知后，就可以利用感应电流相似的分布值对这个导体散射场所取的函数值进行深入推导。利用物理化学的方法对线天线辐射模型的预测就是依照以上的基本步骤开展的。

3 矩量法

线天线的传统理论只有在一根细天线上对电磁辐射求解的场景有效，而在求解耦合线式的天线或者是线天线阵电磁辐射的时候，一定要转化或积分变形电磁辐射。矩量法是一种计算数值的有效方法，可以把单纯积分方程变成矩量方程，借助于計算机的运算程序，可以获得预测线天线中电流分布特征的数值，是在对线天线辐射模型进行预测时的一种重要环节，矩量法基本的运算原理是：（1）假设存在一般形式积分方程，用L（u）g来表示，这个积分方程内，代表所求函数的是字母u，比如想求得的电流，已知激励源的函数是用字母g来表示，从而针对这一积分方程开展加权、代入和展开等一系列的预算，继而获取这个积分方程相对的逆矩量式方程[1]。尤其需要注意的，在利用逆矩量方程对未知函数，比如电流进行求解的时候，要尤其重视取舍权函数、基函数的问题。

4 MM-PO混合法

在对线天线辐射模型进行预测时，结合物理光学方法和矩量法的优势，详细分析混合使用这两