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天线仿真程序是电磁场与微波技术领域的重要工具,特别适用于分析偶极子和阵列天线的辐射特性。这类程序通常具备以下核心功能:
参数调节模块允许用户灵活设置工作波长、单元间距、倾角等关键参数。波长设置直接影响天线尺寸与谐振特性,而倾角调整可改变辐射方向图的主瓣指向。对于阵列天线,还能配置单元数量与排列方式(如线性阵/平面阵)。
仿真引擎基于电磁场计算方法,可能采用矩量法(MoM)或物理光学法等数值算法,通过求解麦克斯韦方程组来预测天线的电流分布和远场特性。程序会自动处理复杂的场叠加计算,特别是阵列天线中各单元间的互耦效应。
可视化系统支持生成二维极坐标方向图和三维辐射模式图。二维图示直观展现E面/H面方向性,三维立体图则完整呈现辐射球面的场强分布。高级工具还能动态展示参数调整时的模式变化,帮助理解波束形成原理。
针对不同类型的应用场景,程序可扩展支持多种天线模型:偶极子天线适合基础辐射原理演示,而阵列配置则用于研究波束赋形和扫描特性。部分仿真器还集成SAR(比吸收率)计算功能,满足通信设备的安全评估需求。