电力与电子技术Power&ElectronicalTechnology电子技术与软件工程ElectronicTechnology&SoftwareEngineering62天线器件结构精度高，且其电磁性能的实现受到结构变形的影响。在天线电子设备的研究中存在着流场、温度场以及电磁场等多种物理作用，是机、电、热多学科相互结合的系统，其性能能否实现很大程度取决于多学科耦合问题的解决。因此，为了探索天线设备结构对于电性能的影响，需要进行多物理场耦合分析，探索结构形变与性能映射关系。1阵列天线建模天线常用于信号的转换与接收。当天线的馈线与天线匹配的时侯，在天线的馈线上没有反射波，馈线所传输的就只有天线方向波。这种情况下，馈线上电压与电流相等，馈线各处的阻抗都等于天线的特性阻抗。而当天线与馈线处于不匹配的情况下，将会反射未被吸收的部分能量为反射波[1]。天线的传输效率由天线的阻抗特性来决定，天线的输入阻抗包括辐射电阻以及损耗电阻。损耗电阻反映了系统中的损耗功率，辐射特性则反映出天线辐射电磁能量的能力。反射参数与电压驻波比则能够反映天线与阻抗的匹配特性。其中反射系数Γ定义为式（1）：（1）其中Z0是馈线阻抗特性，电压驻波比定义为式（2）：（2）在仿真的时候，天线会被视为单端口器件，反射系数以回波损耗的形式表示出来。因此在天线设计的时候，一般将回波损耗以及电压驻波比作为评判天线设计阻抗匹配的参数，取值越小，天线与传输线的匹配越好。天线的方向性是指天线在各个方向辐射电磁波的能力。方向图通常用于描述天线空间上的辐射功率强度。方向图上辐射强度最高的方向为天线的主射方向。天线的半功率波束宽度越大，则天线的方向性越弱。天线辐射效率为天线辐射功率与输入总功率的比值，定义为式（3）：（3）天线的辐射效率小于1，在天线设计中，天线的辐射特性常用来评判天线设计的好坏，天线选择低损耗的基质材料的话，辐射效率可以达到90%。阵列天线是通过将天线单元进行排列组合并添加合适的激励从而获取预期辐射特性的天线。随通信技术的发展，天线单元目前有小型化发展趋势，但是由于天线单元的限制性，想要在天线单元小型化的同时保证天线的辐射强度以及辐射范围，产生了阵列天线的概念。在阵列天线中，各个单元的位置以及馈电的振幅与相位是可以独立调整的，所以阵列天线能够实现一些单元天线所无法实现的功能。根据方向图相乘的原理，阵列天线的方向图由子阵的方向图乘上以子阵为单元天线阵的方向图得到，所以在对天线阵进行分析的时候，...
