电磁辐射特性分析是现阶段计算电磁学(CEM)的一个重要研究方向,特别是复杂结构阵列天线电磁辐射特性的分析计算,对监视雷达和无线通信系统以及相控阵系统的研究具有重要的指导作用。本论文以矩量法(MoM)为基础,着重围绕金属-介质复合结构天线及阵列的电磁辐射特性展开研究。主要工作可概括为:1.介绍了 MoM用于求解电磁辐射问题的整个步骤,包括目标建模、基函数的选取、奇异性处理、馈电方式的选取、电压向量的计算以及系数矩阵方程的求解。2.在MoM的基础上,详细介绍了两类特征基函数法(CBFM)的基本原理和适用范围,同时阐述了奇异值分解技术(SVD)和基于自适应交叉近似(ACA)方法的低秩分解算法的基本原理,实现了基于SVD的ACA-CBFM方法。将该方法用于分析大规模金属阵列天线电磁辐射问题。3.详细介绍了有限元-边界积分(FE-BI)方法的原理及数值实现过程,具体地说包括:插值基函数的选取、公式的离散、激励源的设置、集总元件的处理以及矩阵方程的求解,提出了在有限元区域添加电流丝来准确模拟同轴馈电方式。将FE-BI方法用于三维金属-介质复合天线目标的电磁辐射问题。4.将FE-BI方法与第一类CBFM相结合,得到了一种改进的FE-BI-CBFM混合算法,用于分析复杂金属-介质混合阵列天线电磁辐射问题。该方法基于CBFM基本理论,将整个计算区域进行分块,每个天线单元采用FE-BI方法进行计算,利用外加激励源求解每个块单元的初次基函数(PCBF)和高次基函数(SCBF),通过SVD去除冗余项,从而得到正交的特征基函数(CBF)。此外,为进一步提高计算效率,引入ACA进行改善,使得远场块单元之间的耦合阻抗矩阵填充得到加速,最后得到一种高效的FE-BI-ACA-CBFM混合算法。本文提供多个数值算例,并与商业软件FEKO计算得到的结果进行对比,验证该混合方法的准确性和高效性。