大型反射面天线阵列互耦分析的快速直接求解器
天体物理仪器与方法
2026-04-14 v1 信号处理
摘要
在稠密反射面阵列中，互耦是占主导地位的系统性效应，会在嵌入式元件模式（EEP）中刻录出方向依赖及频率依赖的结构，目前限制了精密射电测量的灵敏度。准确建模这些效应需要对同时在阵列级和元件级均为电气巨大的结构进行全波仿真，使得传统方法在计算上不可行。我们提出一种由快速直接求解器（FDS）加速的方法-of-Moments（MoM）框架。利用反射面盘的旋转对称性，高效压缩阻抗矩阵的自互作用块。互耦采用宽带多极分解处理，对于紧密相邻的元件保持高效与准确。我们在来自氢组 epoch of reionization array（HERA）望远镜的十几颗反射面阵列上验证了该方法。为扩大规模，采用 FDS 在较小的代表性阵列上构建宏基函数（MBF），并将其嵌入常规 MBF 框架中。这使我们首次在 128 核工作站上计算了 320 元件 HERA 核心的 EEP。
引用
@article{arxiv.2604.10239,
title = {A Fast Direct Solver for Mutual Coupling Analysis of Large Arrays of Reflector Antennas},
author = {Quentin Gueuning and Eloy de Lera Acedo and Anthony Keith Brown and Nicolas Fagnoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.10239},
year = {2026}
}