MATLAB矩量法天线仿真：Hallen方程求解与辐射分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了矩量法求解Hallen积分方程，可自动离散天线结构并配置基函数，精确计算线天线表面电流分布，进一步分析E面方向图和辐射阻抗等关键辐射特性。

详 情 说 明

基于矩量法的线天线Hallen方程求解与辐射特性分析系统

项目介绍

本项目是一个基于矩量法（Method of Moments, MoM）的电磁仿真工具，专门用于求解细线天线的Hallen型积分方程。通过数值计算获得天线表面的电流分布，并进一步分析其辐射方向图与阻抗特性。该系统实现了从天线建模、方程离散、矩阵求解到辐射参数提取的全流程自动化，为天线设计与分析提供可靠的数值计算支持。

功能特性

• 自动离散化：根据用户输入的天线几何参数与分段数量，自动完成天线的分段离散与基函数配置
• 矩阵构建与求解：采用脉冲基函数与点匹配法构建阻抗矩阵，并使用高效数值算法求解线性方程组
• 电流分布计算：精确计算天线表面电流的幅度与相位分布
• 辐射方向图分析：计算并可视化E面辐射方向图，支持极坐标与直角坐标显示
• 阻抗参数提取：从求解结果中提取天线的辐射电阻与电抗参数
• 收敛性验证：提供数值收敛性检验与能量守恒误差分析功能

使用方法

1. 参数设置：修改输入参数部分，设置天线长度、半径、工作频率、分段数量等参数
2. 运行计算：执行主程序启动计算流程，系统将自动完成离散化、矩阵构建和方程求解
3. 结果查看：程序自动生成电流分布图和方向图，并在命令行输出辐射阻抗值
4. 分析验证：查看收敛性分析报告，验证计算结果的可靠性

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 建议内存4GB以上（处理大量分段时需要更多内存）
• 无需额外工具箱，仅使用MATLAB核心功能

文件说明

主程序文件实现了系统的核心计算流程，主要包括：天线结构的参数化建模与自动离散化处理、基于矩量法的阻抗矩阵系统构建、线性方程组的数值求解、天线表面电流分布的计算、辐射场与方向图的分析绘制，以及辐射阻抗参数的提取与输出。该文件整合了完整的计算链路，确保从输入参数到最终结果的一体化处理。