FDTD算法的子域连接法

本文用ＦＤＴＤ法处理复合型导体结构中电磁场的耦合和传输时,用一种子域连接法建立数学模型,以分析波导元件散射特性和波导口径面天线的辐射特性为例来这种方法的具体运用。这种方法具有节省计算空间和计算时间,建模灵活多样等优点。     

一种改进的物理光学迭代法

该文使用线积分形式的Kirchhoff公式替代F.Obelleiro(1995)提出的物理光学迭代(IPO)法中的经典Kirchhoff公式,提出了一种改进的IPO法。数值计算结果表明,改进的IPO法和FObelleiro(1995)的IPO法比较,对三面角反射器、飞机座舱等大口面凹型腔体的电磁散射特性分析,在数值精度相当的情况下,计算速度明显提高。     

飞行器二维翼面整形的物理光学理论

基于物理光学下散射场计算公式，本文进行雷达波入射方向对翼面散射能量分布影响的研究及翼面几何形状改变对散射能量分布影响的研究，提出了使翼面外形主要尺寸满足ｓｉｎｃ函数零点要求或满足ｓｉｎｃ函数旁瓣要求以雷达散射截面的整形理论。     

基于改进物理光学法的电大目标双站RCS的预估

研究了电大尺寸目标双站电磁散射的改进物理光学法。针对以往双站高频算法由于忽略阴影区电流影响,导致大双站角下计算误差有所增大的问题,提取电流步进法中的迭代算子,考虑阴影区不同面元的耦合影响,与图形电磁计算方法相结合,推导出了改进的物理光学公式。分别提取照明区和阴影区面元,按照入射波方向进行排序迭代求解,快速有效地计算了电大目标的双站雷达散射截面(RCS)。通过与多层快速多极子,以及高低频混合方法进行对比,验证了该方法的有效性和准确性。     

电大尺寸复杂结构腔体电磁散射的IPO/FEM混合法研究

该文将物理光学迭代法(IPO)的子域连接法与矢量有限元法(FEM)相结合,提出了一种新的混合方法用于分析计算电大尺寸复杂结构腔体目标的电磁散射特性。对于腔体内部适合用高频方法处理的部分采用IPO方法分析;对于具有复杂结构和材料特性的部分,采用矢量有限元法进行研究,利用交界面上的连续性条件实现这两种方法的耦合。为了验证理论模型的正确性,该文对某一矩形空腔及底部加载金属台阶的腔体进行了分析,计算结果与文献数据以及用时域有限差分法所得结果一致,并具有很好的收敛效果。在此基础上,对底部加载介质层的复杂结构腔体进行了分析计算,结果表明这种混合方法对于分析电大尺寸复杂结构腔体的散射特性是行之有效的。     

利用复射线法分析腔体的散射场

利用基于几何光学和高斯波束法的复射线法分析了相对任意开口圆柱腔的后向散射场。该圆柱腔内部包含较复杂的中心锥，叶片等结构，计算了两种较复杂进气道模型的雷达截面，所得结果均与弹跳射线法结果进行了比较，二者吻合很好，该方法受计算机内存影响小，对电大腔体，复射线法精确高效。     

基于NURBS曲面的雷达散射截面物理光学算法研究

本文实现了一种使用物理光学（PO）计算雷达散射截面的算法。目标模型用非均匀有理B样条（NURBS）曲面建立,并使用等参数等弦长方法剖分为N个四边形面元。在剖分面元上,使用Gordon方法将物理光学积分转化为闭合区域线积分。整个算法在在保持计算精度的前提下有较高的计算速度。     

物理光学教学改革的探索

物理光学课程讲述了波动光学的基本理论,是电子科学与技术专业后续课程的重要基础。物理光学作为一门专业基础课,兼备基础课的抽象性强和枯燥乏味等特点,这对教学带来了一定的难度;另一方面,物理光学也是一门专业性很强的课,此门科学的构建,来源于对实际光学问题的解释。针对上述特点,探讨了教学内容、教学条件、教学方法和教学手段等方面的教学改革,并总结了取得的成绩和存在的问题。     

基于PPO和MPI的腔体RCS计算

改进了行进物理光学的终端反射计算,使计算过程更符合电磁波在腔体内部的实际传播过程.基于消息传递协议开发了针对电大尺寸开口腔体单站雷达截面(radar cross section,RCS)的行进物理光学并行计算程序.采用按照RCS计算角度间隔分配计算任务的大粒度并行计算方法减小了通信开支,并且取得了较好的负载平衡.对飞机进气道模型的计算结果与测量结果吻合良好.计算所用时间显示了较高的并行效率.其计算速度相对迭代物理光学提高了一个量级.     

利用FDTD方法计算具有涂层腔体之散射场

利用ＦＤＴＤ方法计算了具有涂层腔体之散射场，其中考虑了腔体的两种模型，一种是Ｓ形模型，另一种是终端含有中心锥玫叶片的圆筒形模型。     

IPO-FDTD混合法计算三维复杂腔体的RCS

运用IPO-FDTD混合法计算三维复杂腔体的电磁散射特性。该方法用物理光学迭代法计算腔体前端的缓变部分,用时域有限差分法计算含有复杂结构的腔体终端。在IPO和FDTD之间场耦合中,通过提取“本底噪声”来提高数值精度。数值结果表明该方法是准确有效的。     

旋转对称物体的双站RCS估算

从物理光学（PO）积分方程入手，对旋转轴对称导体的双站雷达散射截面进行分析计算，并以旋转椭球为例，求出双站雷达散射截面计算式， 将该表达式退化到单站形式，计算结果与参考文献吻合较好，表明该方法的有效性。     

NURBS曲面RCS的物理光学法混合计算

基于近似驻相法和直接积分法,在利用物理光学法(PO)计算NURBS曲面的雷达散射截面(RCS)的问题中提出一种混合积分法.这种方法既保持积分精度,又提高了计算速度.此外,归纳了七种不适合用一般驻相法处理的剖分面元.同时验证了计算中采用NURBS面元剖分对于提高目标RCS计算精度的作用.     

改进的IPO与FEM混合法分析复杂电大腔体电磁散射

对传统的迭代物理光学法(IPO)进行了改进,使之适合于分析具有非完纯导电边界的电磁问题,并与矢量有限元方法(FEM)相结合,对内壁涂敷介质的具有复杂终端结构的电大尺寸腔体的电磁散射特性进行分析.通过Fresnel反射系数,利用IPO方法处理腔体内壁比较平滑的介质涂敷区域,在结构复杂的终端区域,利用FEM进行分析.利用交界面上场强连续条件实现两个区域之间的电磁耦合.通过迭代,计算出腔体内部稳定的电磁场分布,进而获得整个腔体的散射特性.由于在介质涂敷附近区域避免了FEM处理过程,从而可以节省大量计算时间和内存消耗.     

准八木天线的一种新型隐身技术

设计了一款工作在X波段的准八木天线,针对该天线提出了一种新型的雷达散射截面(RCS)减缩技术,根据天线分别工作在辐射状态和散射状态时金属反射板上电流分布的差异,对金属反射板进行了改进,在全频段内达到最大10.0dB的后向RCS减缩,给出了原天线和改进后2款天线的增益、电压驻波比和RCS的仿真结果,证明了提出的RCS减缩技术的有效性。     

飞航导弹雷达截面预估

综合应用物理光学法（PO）、等效电磁流法（MEC）和几何光学法（GO）等高频分析方法,分析了导弹目标各部分散射场之间的相互干涉作用,计算了椭球体弹头、橄榄体弹头和半球体弹头三种不同形状弹头的导弹整体雷达截面（RCS）。计算结果表明该方法正确有效,可满足工程分析的需要。     

FMM用于快速计算电大腔体的RCS

利用迭代物理光学法(IPO)计算一般电大尺寸腔体的电磁散射特性,在迭代过程中用快速多极子方法(FMM)加速计算.在雅可比最小残差法(JMRES)的积分运算中引入FMM并与共扼梯度法(CG)的计算效率进行了比较.采用结构化分组,利用转移因子的平移不变性对计算和存储进行了优化.计算结果表明这些加速方法是有效的并能极大地提高计算效率.     

电大目标RCS的高频计算方法

研究了电大尺寸复杂军事目标—导弹与飞机电磁散射的PO 计算方法。根据MPI 并行平台的特点,给出了将PO三角面元按照编号循环分配到不同进程,进行并行遮挡判断的详细过程。以简单的球面模型为例,通过对比不同进程的计算时间,给出了本文方法的并行加速比,表明了该并行方案的高效性。然后给出了电大尺寸导弹与飞机目标RCS 的计 算实例。采用FEKO 软件对实际军事目标进行建模和三角面元剖分,运用基于PC 集群MPI 并行平台的并行PO 方法计算了导弹与飞机目标的RCS,结果表明了该方法的有效性和准确性。     

螺旋浆的单站RCS分析

螺旋浆是以螺旋浆发动机提供动力的飞机的主要散射源，螺旋浆的雷达截面积（RCS）分析是识别这类目标的基础。为简单起见，文中把螺旋浆简化成由金属叶片组成的近似螺旋浆模型。用物理光学法（PO）结合等效电磁流法（EMC）对旋转螺旋浆的回波进行了分析和计算，并计算了其雷达截面积，最后分析了其雷达截面积的特点。