金属介质混合目标散射分析的快速偶极子法

基于等效偶极矩法,该文利用快速偶极子法用于快速计算金属介质混合目标的电磁散射。通过分组技术和简单的泰勒级数展开,将远场组之间的矩阵向量积自然地转化为聚集-转移-发散的形式,实现了矩阵向量积的快速计算。另一方面,由于远场组之间的互阻抗元素不用存储,大大降低了内存消耗。在仿真分析中,为了进一步快速计算近场组中的互阻抗元素,还采用了等效偶极矩法。数值结果表明该方法具有较高的计算效率和令人满意的数值精度。     

金属-介质混合目标电磁散射的P-FFT快速求解

针对任意形状金属-介质混合目标的电磁散射问题,使用矩量法将体-面结合的积分方程(VSIE)转换成线性方程组,并利用预修正快速傅立叶变换(P-FFT)方法来进行快速求解.为减少直接计算和预修正的近区未知量个数,采用一种改进的模板拓扑.数值计算结果表明,基于VSIE的P-FFT方法可以高效准确地求解金属-介质混合目标的电磁散射问题,改进的模板拓扑可以显著减少近区未知量个数,从而减少算法的存储需求和计算时间.     

金属目标快速分析的不完全LU预处理技术

研究了一种用于改善金属目标快速计算迭代收敛特性的预处理技术.采用自适应积分快速算法(AIM)快速精确分析任意结构金属目标的电磁散射特性,着重探讨了运用不完全LU分解方法(ILU)来加速AIM算法的迭代收敛过程的技术.快速算法结合ILU分解技术极大地提高了金属目标电磁特性的分析计算速度.     

电磁散射与辐射问题中的混合基函数矩量法

三维散射与辐射问题通常采用电场积分方程(EFIE)结合矩量法(MoM)求解，而基函数是决定矩量法精度和效率的重要因素。本文针对采用三角形网格剖分会引起未知元过多而采用四边形网格剖分会因为网格质量变差而影响计算精度的问题，提出一种基于三角形与四边形混合网格的混合基函数，应用于散射体RCS和天线阻抗特性计算。结果表明，相比于三角形剖分，混合基函数能够在减少未知元个数的同时获得较高的精度；另外也解决了基于单纯四边形网格的基函数在网格质量较差的情况下不能准确模拟表面电荷的问题。     

粗糙面与目标电磁散射统计特性分析

首先给出用于描述和产生粗糙海面的模型，然后在锥形平面波入射条件下，用矩量法求解了粗糙面及与圆柱形近地小目标复合散射所满足的积分方程，最后给出了不同条件下粗糙面、粗糙面与目标复合散射特性的统计结果及相互间的比较。     

用小波变换快速求解三维电磁散射问题

在三维电磁散射问题中,用小波变换对由Ｒａｏ面片生成的阻抗矩阵进行稀疏化和求逆,比较了两种小波变换对阻抗矩阵的稀疏效果,由此指出了三维散射问题与二维散射问题中小波变换选取有所不同。通过分析和算例,表明小波变换可以有效减少阻抗矩阵的求逆时间,这对于计算电大尺寸散射体的ＲＣＳ是很有益的。     

E-P-AMCBFM分析介质与PEC混合体的电磁散射

使用基于表面积分方程的矩量法来分析介质与理想导体混合体的电磁散射是计算电磁学的一大热点。对理想导体目标体表面建立电场积分方程,在介质目标体表面建立PMCHW方程组,与基于矩阵分块技术的自适应修正特征基函数法结合,对介质涂敷理想导体目标体的电磁散射进行分析,将其称之为EFIE-PMCHW-AMCBFM(E-P-AMCBFM)。并讨论不同参数如基函数阶数,矩阵块间重叠区域等对计算效率的影响,数值结果表明E-P-AMCBFM对于处理介质-理想导体混合体的电磁散射问题具有较高的精度和效率。     

混合ACA和MLFMA方法计算复合目标电磁散射

采用矩量法(MoM)计算电大尺寸的复合目标的电磁散射。为了能够高效快速地计算电大尺寸三维复合目标的电磁散射,提出一种新的混合方法,将自适应交叉近似(ACA)算法和多层快速多级子(MLFMA)算法相结合,共同加速矩量法的计算。其中,MLFMA用于加速目标与自身的作用,ACA用于加速目标与其他目标的相互作用。提出的混合算法在计算复合目标电磁散射时,可降低运算存储,缩短阻抗矩阵填充时间,并且能够加快矩阵矢量乘,且不影响计算精确度。数值算例表明,所提快速算法能够在保证电磁散射计算精确度前提下,比传统方法更高效。     

一种分析多目标电磁特性的快速方法

针对传统RWG矩量法分析电大或阵列目标耗时长的问题,提出将等效偶极子法(Equivalent Dipole-moment Method,EDMM)和特征基函数法(Characteristic Basis Function Method,CBFM)结合起来对其进行分析,利用EDMM计算中距离基函数对的互耦效应,再利用CBFM计算远距离基函数对之间的互耦作用,不仅简化了阻抗矩阵元素的求解,而且加快了阻抗矩阵的求逆过程。通过该方法对一多目标阵列的散射特性进行了分析,能在保证计算结果精度的同时大大缩减运算的时间,从而体现了该方法的准确性和实用性。     

AIM结合渐近波形估计技术快速分析目标宽带电磁散射特性

该文将自适应积分方法(AIM)与渐近波形估计(AWE)技术结合快速计算了目标宽带雷达截面(RCS)。通过渐近波形技术实现快速扫频,利用自适应积分(AIM)稀疏存储稠密阻抗矩阵及阻抗矩阵的频率导数,并加速求解泰勒展开系数中的矩阵与矢量相乘计算,提高了计算速度并降低了内存需求。通过结合自动微分技术,计算了该方法所需的格林函数关于频率的高阶导数。数值结果表明,与传统AIM逐点计算相比,该方法在不失精度条件下大大地降低了计算时间。     

任意形状天线罩的快速分析

将自适应积分算法与体积分方程相结合分析任意形状天线罩对天线辐射特性的影响。将任意形状的天线罩剖分成四面体，基于体积分方程的自适应积分快速算法求出天线罩上的感应电流，即可求出天线-天线罩系统的总场。自适应积分快速算法的应用提高了矩量法的计算速度，并大大缩减了需要的存储量，从而使该方法可用于分析电尺寸较大的天线罩.最后,分别计算了球形、锥形天线罩存在时理想电振子阵列的辐射方向图。     

均匀介质目标高阶矩量法的高效预处理方法

针对均匀介质目标的高阶联合切向积分方程(CTF)迭代求解收敛慢甚至不收敛的问题,提出了一种高效预处理构建方法。通过研究CTF离散方程的矩阵特性,发现矩阵方程中等效电流和等效磁流的两个耦合项具有绝对数值相差很大的特征。利用此特征,提出了先忽略弱耦合项,再用不完全LU分解构造预处理器。数值算例表明:采用此预处理技术的高阶CTF方程在保留CTF方程高精度与稳定性的基础上,具高效性。     

导体-介质组合体散射分析两种积分方程法比较

采用耦合积分方程和单积分方程两种方法,分析了三维导体-介质组合体目标的电磁散射问题.与传统的耦合积分方程法相比,单积分方程法使介质体表面的未知量数目减少一半,并且能获得更快的迭代解.讨论了导体-介质交界线上RWG基函数的正确处理问题.对介质锥-导体柱组合体、导体-介质组合球和某导弹模型的雷达截面(RCS)进行了计算和比较,验证了两种积分方程方法的正确性,且数值结果表明单积分方程法更加有效.     

金属-各向异性介质体组合目标频域体表积分方程矩量法

利用体表积分方程矩量法求解了具有任意的介电常数张量和磁导率张量的各向异性介质与金属的组合目标的电磁散射问题.给出了基于RWG面基函数和SWG体基函数的体表积分方程阻抗矩阵元素表达式并详细推导了阻抗矩阵元素所涉及的各种积分运算的计算方法;通过数值计算实例与解析解或其它数值方法的详细对比分析,证明了计算公式的正确性.     

介质目标电磁散射特性的多层特征基函数法分析

特征基函数法是近几年提出的一种基于分块和高阶基函数概念求解电磁散射问题的快速算法.为了更有效地分析电大尺寸多目标的电磁散射问题,将基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数法扩展为多层特征基函数法,通过对子域进行多层划分来控制生成矩阵维数的大小和计算精度.应用多层特征基函数法计算了介质目标的远区散射场,数值结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,且计算效率明显提高.     

应用DWT-GMRES方法快速计算二维电大介质目标RCS

运用内外等效原理对更具普遍性的有耗与无耗电大介质目标电磁散射特性进行了分析,并应用Daubechies离散小波变换,结合广义最小余量法对平面波照射的二维电大介质目标的雷达散射截面进行了计算。将其结果与传统矩量法和解析解进行了比较,结果表明：在不影响精度的前提下,尤其是对电大目标,该方法在降低计算复杂度,节约存储空间等方面具有明显优势,并可将其推广至其他介质体的散射分析中。     

Electromagnetic scattering by a mixture of conducting and dielectric objects: analysis using method of moments

In this paper, the method of moments is employed to solve the combined field integral equation for characterizing electromagnetic scattering by large three-dimensional structures of arbitrary shape. Unlike those discussed in the literature, these structures consist of mixed conducting and homogeneous dielectric objects. To improve the matrix conditioning number, the basis functions used to represent magnetic currents are also chosen as the popular Rao-Wilton-Glisson functions, but are multiplied by a constant number. A Galerkin's procedure is implemented, i.e., the testing functions are chosen to be the same as the basis functions.     

双层频率选择表面电磁特性数值模拟研究

给出了一种分析有介质加载的不同栅格外形双层频率选择表面电磁特性的数值模拟方法.介质分离区内前向波和反向波分别关于相应的频率选择表面是周期的,确定了矢量传输及衰减模的表述形式.应用电磁场边界条件获得不同Floquet模系数的矩阵表达式,推导出一组耦合的积分方程,利用矩量法求解得到结构的电磁散射特性.模拟结果表明,由于层间介质内电磁场衰减模的耦合,双层FSS结构的电磁传输特性较单层有很大的改善.     

双位积分方程在分析地面上线天线中的应用

导出了任意取向线天线在基于sommerfeld积分的反射系数近似条件下的双位积分方程,采用多项式基函数和点匹配的矩量法对该方程求解,给出阻抗元素计算的一般表达式.计算结果表明了该方法的有效性.