天线研究的基本方法有哪些?

通信、雷达、导航、广播、电视等无线电技术设备都是通过无线电波传输信息的，都需要无线电波的辐射和接收。在无线电技术设备中，用来发射和接收无线电波的设备称为天线。

天线研究的本质是研究由天线产生的空间电磁场分布和由空间电磁场分布决定的天线特性。空间中任意点的电磁场满足电磁场方程——麦斯威尔方程和边界条件，这意味着天线研究的问题是在特定条件下求解麦斯威尔方程。具体条件是激发条件、边界条件和辐射条件。电磁场的求解方法通常直接或间接由麦斯威尔方程求解。直接法是比较困难的，为了使天线找到导体的电流分布，然后在空间中的场分布，这使得麦斯威尔方程变成一个积分问题，以解决导体的电流。通常情况下，在实际问题中条件是理想化的。

数值方法涉及离散化，原因是在积分或微分方程中的连续函数，以及可在电子计算机中处理的离散函数。随着计算机的发展，微波和天线的计算方法有很多，如有限差分法、有限元法和矩量法等。

有限差分法采用差分法将其转化为代数方程组，然后用计算机求解数值。将电磁场连续场问题转化为离散系统问题，利用离散点上的数值解逼近连续场中的实解。这种近似计算方法是有限差分法。

有限元法将连续场分解成许多较小的区域，这些区域元素的集合代表原始场。然后建立每个元素的公式，并结合得到连续场的解。

矩量法是将连续方程离散成代数方程的一种方法。各种数值方法被用来产生各种电磁仿真技术。