时域有限差分法;宽带;轴对称;有限大地面;套筒天线;加载单极天线文摘： 当今,无线通信技术的飞速发展对作为系统重要组成部分的天线提出了越来越高的宽带化和小型化的要求.天线的设计必须综合考虑工作带宽,系统增益,输入端电压驻波比以及结构紧凑小型化等各方面因素,因此计算机优化设计是现代天线设计的必经之路.在天线的计算机优化设计过程中,天线分析程序被成千上万次的调用,因此一个结果准确,计算快速的天线分析程序是天线优化设计的基础.线天线传统的分析方法是矩量法,该方法是在频域中进行的.该文尝试使用近十几年来快速发展起来的时域有限差分(FDTD)方法分析一类线天线,该类线天线具有工作频带宽,几何结构旋转对称,馈电方式对称的特点,这些特点使圆柱坐标系下二维FDTD方法十分适合分析这类天线.该文提出了一种新的馈电区域建模方法,用来计算有限大圆形接地面上套筒单极天线输入端电压驻波比系数.理论计算结果与实验测量结果吻合良好.该文还使用了专门适用于二维轴对称FDTD方法的近-远场变换方法计算得到了天线的远场方向图,该方法以解析计算来部分代替数值积分,使二维的数值积分降阶为一维的数值积分,既提高了计算速度,又提高了结果的精度.综合使用上述方法,可以快速分析有限大圆地面上套筒天线.该文还使用集中元件的FDTD建模方法,分析计算了宽带加载单极天线的输入端电压驻波比.理论计算结果和实验测量结果吻合较好.上述结果充分证明了该方法的精确性,有效性和快速性.可以进一步改造后与优化算法结合起来应用于天线的计算机辅助优化设计.