基于综合算法的准光系统仿真软件的设计开发

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:yuswe
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本文内容为作者在参与“衍射高斯波束分析方法的改进以及在多反射镜准光网络系统的实验验证”项目中所承担的工作。目前,在毫米波亚毫米波频段,对于较大尺寸或者多反射镜准光系统,非常缺乏一种适合工程实践和科研的快速准确的分析方法,且目前尚没有一种方法能够对一个完整的准光网络系统(包括滤波器)进行分析,本文所研究的算法正是为了解决这一问题。作者基于衍射高斯波束分析法(DGBA)和周期矩量法(PMM)综合算法,设计并实现了一款三维准光系统仿真软件,有建模简单、仿真速度快、准确度符合需求等优点,并且能够提供馈源、椭球面反射镜、双曲面反射镜、抛物面反射镜、滤波器等基本模型的设计,除此之外,该软件系统还有完善的近场及远场分析功能。本文首先介绍了准光系统基本模型特点,详细论述了准光系统的建模规则,包括整体结构的特点、单个元素模型的特点。另外,本文介绍了准光系统的一些经典分析方法,如物理光学法、几何光学法,以及DGBA同PMM算法,丹麦TICRA公司的GRASP软件是一款优秀的用于反射面天线分析的仿真软件。它是基于物理光学法。然而,物理光学法计算密度较大,它实际上不太适用于设计阶段。而几何光学法在计算精度上有所欠缺,所以比较适合于设计阶段,但不适合于准确分析。相比之下,DGBA方法在设计和分析方面都有不错的表现。对于软件系统的设计,本文针对表现方面进行了一些说明,由于篇幅限制,舍去了代码阶段的设计。最后给出了一个详细仿真例程,从中可以看出该软件的效果。
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