基于有限元的螺旋天线设计方法

从以上的叙述了解到，单一线圈可产生圆极化，当天线为多线圈时，每一圈的电流都为同相，如图3所示，其辐射场将沿着天线的轴方向加强辐射，如同阵列天线。

这里给出了一些半经验公式：

(1) 方向增益

相对于各向同性圆极化电源时的增益值，在估算时忽略了副瓣的影响，因而较实测值略大，但通常不会超过1～2 dB。

(2) 波瓣宽度

半功率波瓣宽度和零功率波瓣宽度分别为：

3 数值计算与测试结果分析

3.1 数值优化与仿真

有限元方法的建模过程分为以下几个步骤(如图4所示)：

(1) 区域离散

在任何有限元分析中，区域离散是第一步，也是最重要的一步，因为区域离散的方式将影响计算机内存的需求、计算时间和数值结果的精确度。

(2) 插值函数的选择

在每一个离散单元的结点上的值是我们要求的未知量，在其内部其他点上的值是依靠结点值对其进行插值。

(3) 方程组的建立

对Maxwell方程利用变分方法建立误差泛函，对于问题已经离散化为很多个子域的组合，可以首先在每个单元内建立泛函对应的小的线性表达式，其次将其填充到全域矩阵中的相应位置，最后应用边界条件来得到矩阵方程的最终形式。