MoM—PO混合方法在电磁散射问题中的应用

在分析电大尺寸物体的电磁散射特性过程中，高频近似方法和数值方法各有其优势和局限性，因此结合两者的优点来解决电大尺寸物体的电磁散射特性将是一条切实可行的途径。文章结合矩量法(MoM)和物理光学法(PO)，提出了MoM—PO混合方法来求解电大尺寸物体的电磁散射问题，极大地提高了计算精度，改善了计算速度，为快速有效地解决电大尺寸物体的电磁散射问题提供了良好的途径。MoM—PO混合方法的数值计算结果与传统的MoM计算结果相一致。     

MoM-PO-MEC混合法及其在组合体散射中的应用

对于携带电小结构的电大目标的散射问题,单纯的矩量法(MoM)或单纯的物理光学法(PO)由于自身固有的缺点,都不能给出有效的结果.而矩量法与物理光学法的混合方法是解决此类问题的有效途径,本文在MoM-PO混合法的基础上,通过引入等效电磁流方法(MEC)来计算PO区域边缘的绕射贡献,提出了一种MoM-PO-MEC混合方法,并将其计算结果与多层快速多极子计算结果进行比较,最终证明了该混合方法的有效性.     

NURBS建模电大平台附近天线受扰方向图的分析

传统的基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模的物理光学结合矩量法(MoM-PO),采用迭代电压矩阵实现MoM-PO混合过程可能存在迭代收敛性问题.针对该问题,采用修改阻抗矩阵实现MoM-PO混合过程,避免了潜在的迭代收敛性问题.采用Ludwig积分结合驻相法(SPM)计算Bezier曲面上物理光学电流的积分,既克服了传统方法中天线距离散射体较近时的算法失效,又维持了算法的效率优势.数值结果与MoM和三角形MoM-PO方法进行对比,证明了该方法的有效性.     

导体平台上线天线问题的MoM-PO分析

采用高低频混合技术的混合矩量法-物理光学法(MoM-PO)分析导体平台上的线天线问题;天线与平台上不规则区域采用MoM分析,平台其他部分用PO方法计算。研究了MoM区的选择对计算精度和内存需求的影响,给出了一种考虑PO区域单元间互耦的迭代方法,以此改善PO近似带来的计算误差。分析了典型载体平台上线天线问题,研究了载体上天线的阻抗和辐射特性。数值计算结果和传统MoM结果有较好的吻合。该方法在工程应用中具有较高的实用性。     

用MoM-UTD混合方法求解电大导体上天线间的隔离度

电大系统影响下的天线间的隔离度单纯由矩量法(MoM)很难解决,一致性几何绕射理论(UTD)虽是高频方法,但其精度不够．将MoM和UTD相结合,并结合互易定理,有效解决了电大物体的问题,计算了电大导体圆柱面影响下的线天线间的隔离度问题,给出了用单纯MoM难以得到的频率较高的扫频结果．     

分析电磁散射问题的MGFFT方法

采用多重网格法(MG)分析电大尺寸物体的电磁散射,这种MG方法与已有的几种多重矩量法有本质的不同,与其他多层方法相比,它是一种高效率的迭代方法。再利用积分方程的卷积特性引入FFT方法快速计算迭代过程中矩阵与矢量的乘积,从而构成MGFFT新算法,数值结果表明MGFFT方法具有很高的计算效率,适用于电大尺寸问题的分析。     

多介质导体复合目标的快速电磁散射分析

研究了多个介质-导体组合结构目标的快速电磁散射分析方法。基于矩量法的混合场表面积分方程(JMCFIE)不仅能有效地对具有多区域连接结构的组合目标进行精确电磁建模,而且能够得到一个良好条件数的阻抗矩阵。采用多层快速多极子方法(MLFMA)降低内存需求和计算复杂度,并将多层快速多极子并行化,准确分析了复杂电大尺寸组合目标的电磁散射特性。     

MoM-PO混合法分析带旋转体罩的天线

针对电大尺寸天线-旋转体天线罩系统,提出了一种基于模式分解技术的MoM-PO混合分析方法．为了充分利用旋转体天线罩结构上的特性,通过模式分解技术对所分析的问题进行降维处理．在每个模式下,采用物理光学法确定天线罩壁上较平坦区域的等效电磁流分布,并将其嵌入矩量法矩阵方程中来减少待求量的数目．该方法降低了计算复杂度和内存需求量,能够对电大尺寸天线-旋转体罩系统进行快速准确的分析．     

飞行器缝隙天线阵的频率响应与后向散射特性研究

提出利用矩量法和边缘等电磁流方法混合计算波导馈电的缝隙天线阵的频率呼应和后向散射特性,可用于习行器特殊部件后向散射特性分析中,矩量法用于波导缝隙的散射场及其耦合场的计算,边缘等效电磁流方法用于有限电大尺寸导体平板散射分析,将其叠加,得到了缝隙天线阵的后向散射截面,并对计算结果作出了分析,证实方法的可行性。     

多个散射体散射分析的RATMA法

介绍了一种新型的电磁散射算法-RATMMA法,并给出了详细推导,最后给出计算实例.推导和计算实例表明:此种算法是精确的和高效的,它在计算速度和存储量上明显优于传统矩量法,因而可用于计算电大尺寸物体,并可同时计算多个物体的电磁散射.     

电大尺寸导体上背腔式微带天线散射的混合法

提出了一种新的计算电大尺寸导体上微带天线散射的混合法．该方法通过场等效原理实现高低频方法耦合;通过引入弹跳射线或迭代物理光学法,可以计算带有凹形结构的电大尺寸导体目标上背腔式微带天线的散射,适用性更广．计算实例证明了该方法的准确性和高效性．     

Analysis of the radiation of slotted waveguide antennas using the parallel MoM

This paper numerically analyzes the Ka band slotted waveguide antennas which are involved in engineering using parallel method of moments(MoM). For lack of the match terminator, it is difficult for the MoM to simulate the traveling wave antenna. To deal with this problem, the equivalent principle on the wave ports and the mode match methods are used to construct the model of wave ports. As an improvement, the waveguide and the wave ports are divided into different domains. The affections between the two domains are assumed as the external excitations of each domain. Then, the iteration method can be used to solve the equation. At the same time, the introduction of the parallel calculation technique can improve the ability of the MoM to analyze the electrically large targets. The agreement of the measurement result and numerical result proves that the model of wave ports proposed in this paper can help to solve the problem of the simulation of slotted waveguide antenna validly.     

电大散射问题的复合场积分方程快速傅里叶变换算法

针对电大散射问题,提出了一种基于快速傅里叶变换的新算法．整个求解区域被分成近区和远区两部分：近区部分采用传统矩量法计算;远区部分将格林函数在背景笛卡尔网格上进行拉格朗日插值,使其阻抗元素可用Toeplitz矩阵描述,并采用快速傅里叶变换加快矩阵向量积．复合场积分方程消除了电场积分方程和磁场积分方程的内谐振问题,保持了矩量法的准确性,且求解矩阵方程的迭代次数减少为电场积分方程的10％．     

采用间距优化的阵列天线RCS减缩方法研究

将阵列综合思想用于阵列天线雷达散射截面(RCS)的减缩,通过调整非均匀阵列的阵元间距来优化阵列天线的辐射性能与低散射特性．以差分进化(DE)算法作为优化工具,并通过矩量法(MoM)来实现候选解的辐射、散射计算．优化时采用了辐射、散射兼顾的目标函数,给出了具有低副瓣、低散射特性的天线阵列．最后,给出的对称振子阵列和领结阵列的优化实例表明,采用上述方法可使阵列获得5dB以上的RCS减缩．