基于矩量法的线天线电流分布MATLAB数值模拟系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现线天线结构的几何建模与网格离散化，通过矩量法建立电场积分方程，采用点匹配法求解矩阵方程，计算并可视化天线表面电流分布，分析辐射特性与输入阻抗，为天线设计与电磁仿真提供高效工具。

详 情 说 明

基于矩量法的线天线电流分布数值模拟系统

项目介绍

本项目是一个用于线天线电磁特性分析的数值模拟系统。系统基于矩量法(MoM)核心算法，通过建立电场积分方程(EFIE)，实现对线天线表面电流分布的精确计算。项目采用分段正弦基函数与点匹配测试函数进行离散化处理，支持多种矩阵求解技术，可广泛应用于天线设计、电磁兼容分析等领域。

功能特性

• 几何建模与网格离散化：支持线天线结构的参数化建模与自动网格划分
• 矩量法求解引擎：实现EFIE的离散化 formulation 与矩阵方程构建
• 多解法器支持：提供LU分解和共轭梯度法两种矩阵求解方案
• 电流分布可视化：生成天线表面电流幅度与相位分布图谱
• 性能参数分析：计算输入阻抗、辐射效率等关键天线参数
• 验证与误差分析：提供与理论解的对比验证功能

使用方法

1. 参数配置：在主配置区设置天线几何参数（长度L、半径a）、工作频率f、激励源参数（电压V0、馈电位置）
2. 离散化设置：指定分段数量N，选择基函数类型（默认分段正弦基函数）
3. 求解器选择：根据问题规模选择矩阵求解方法（小规模用LU分解，大规模用共轭梯度法）
4. 执行计算：运行主程序开始数值模拟过程
5. 结果分析：查看生成的电流分布图、阻抗参数和误差分析报告

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 内存需求：最低4GB RAM（推荐8GB以上用于大规模问题）
• 存储空间：至少1GB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，包括天线几何模型的创建与网格划分、电场积分方程的矩量法离散化构建、阻抗矩阵的生成与求解、电流分布的计算与可视化展示，以及天线输入阻抗和辐射特性的参数提取与分析。该文件通过模块化设计实现了从参数输入到结果输出的完整仿真链路。