不连续伽辽金时域有限元方法是基于有限体积法和有限元方法演变出的一种新的方法。它以时间离散方法和高阶常微分方程的求解方法相结合用以保持高精度。DG-FETD方法是把分界面不连续的基函数进行额外处理的一种方法。分别处理两个面的时候，可以使用不同的基函数或更加自由的剖分。这种方法很适合分析不均匀电磁场的电磁辐射问题。

DG时域有限元方法可以灵活地剖分不同的分界面，若在引用高阶基函数则可以高精度拟合，不但可以精确的模拟复杂几何结构和介质组成，而且可以得到研究对象的时域和频域信息。至今以来，DG时域有限元方法已经广泛应用于微波天线的分析设计以及微波集成电路宽频带电磁特性分析等各领域。

1.2 国内外发展现状

1.3论文主要内容与结构安排

本篇论文主要研究了DG时域有限元方法（DG-FETD）。首先阐述了DG时域有限元方法的基本理论，对平面波的引入和远近场外推做了详细的介绍。然后给出了DG时域有限元方法两种数值通量的推导，并用该方法分析喇叭天线算例，证明了该方法的可行性和有效性。最后分别用DG时域有限元方法和普通有限元方法分别分析了微带天线算例。证明了DG时域有限元方法相比普通方法更高效。

本论文共分五章节，具体内容如下：

第一章介绍了DG-FETD方法在国内外的的背景、现状和研究意义并概述了文章的大致结构安排。

第二章阐述了电磁辐射的基本原理和应用，包括吸收边界在DG时域有限元方法中的应用，对平面波的引入和远近场外推做了详细的介绍，并用喇叭天线算例验证了该方法的可行性和有效性。

第三章展开说明了不连续伽辽金方法的思想，DG-FETD方法在分析电磁辐射问题时的应用，完全匹配曾在分析时的作用并给出了中心通量和迎风通量两种数值通量DG-FETD的公式推导。

第四章使用DG时域有限元方法和普通有限元方法作对比，并以微带天线为例，通过计算结果和仿真结果作对比，证明DG时域有限元方法相比普通方法更高效更准确。

第五章对本文的工作进行了一个总结并对后续工作做出了展望。

第二章 喇叭天线辐射问题分析  

2.1 HFSS软件简介    

HFSS软件是一款3D电磁仿真软件，基于切向矢量有限元方法，有诶过Ansoft公司所开发，可以对天线系统各项性能进行精确的仿真计算。计算范围涵盖了天线的二/三维远/近场辐射分布、S参数、天线阻抗、驻波比、增益和内部磁场分布等各种参数。可以高效的进项天线设计，降低设计成本，缩短设计时间。

本软件使用的是微软Windows图像界面，具有简洁和直观的特点，设计流程近乎全自动化，上手很容易；有限元方法的网格剖分稳定准确。只要正确建模，准确定义求解设置便可以计算出用户需要的结果。

使用HFSS软件进行设计的流程如下：

①在天线设计选项中选择终端驱动求解类型或者模式求解类型。

②根据需要的天线结构和大小创建天线结构模型。在HFSS模型窗口创建涵盖参数的结构模型或者直接导入Pro/E、AutoCAD等软件中创建的结构模型。

③然后设置边界条件。在使用该软件设计时，还必须在辐射外侧设置准确的理想匹配层（PML）边界条件或者辐射边界条件以便于软件能够准确计算模型的远场。

④激励方式的设置。天线信号的传播是通过波导传输或者传输线的传输，它们的连接处被称为激励端口或馈电面，分为集总端口激励（Lumped Port）与波端口激励（Wave Port）这两种。 基于DG时域有限元方法的辐射问题分析(3):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_42932.html