(4) 方程組的求解

方程組的求解是有限元分析的最后一步，最終的方程組是下列兩種形式之一：

方程式(1)是確定型的，他是從非齊次微分方程或非齊次邊界條件或從他們兩者兼有的問(wèn)題中導(dǎo)出的。在電磁學(xué)中確定性方程組通常與散射、輻射以及其他存在源或激勵(lì)的確定性問(wèn)題有關(guān)。而方程(2)是本征值型的，他是從齊次微分方程和齊次邊界條件導(dǎo)出的。本征值方程組通常與諸如波導(dǎo)中波傳輸和腔體中的諧振等無(wú)源問(wèn)題有關(guān)。在這種情形下，己知向量{f}為零，矩陣[L]可以寫成[A]-λ[B]的形式，這里的λ表示未知的本征值。

經(jīng)過(guò)數(shù)值計(jì)算，得到滿足性能指標(biāo)的螺旋天線，其天線仿真模型如圖5所示，并且得到其在中心頻率850 MHz的方向圖(圖6)，從圖中可以看出其增益為15 dB，其他數(shù)據(jù)如表1所示。

3.2 測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果分析

根據(jù)仿真結(jié)果，對(duì)天線進(jìn)行加工設(shè)計(jì)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試，得到如下的測(cè)試結(jié)果：

從表1可以看出，仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果取得了較好的一致，由于在仿真時(shí)是一種理想化的設(shè)計(jì)情況，所以實(shí)際測(cè)試結(jié)果比仿真略低一些，但已完全滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

文章根據(jù)圓柱螺旋天線的一些輻射特性，結(jié)合有限元方法對(duì)軸向模螺旋天線進(jìn)行了優(yōu)化和仿真設(shè)計(jì)，成功設(shè)計(jì)了一副工作在800～900 MHz頻段上的小型化天線。對(duì)UHF天線小型化的設(shè)計(jì)具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義，非常適合工程上的需要，并且提高了法向模螺旋天線在現(xiàn)代無(wú)線移動(dòng)通信中的實(shí)用價(jià)值。