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.     

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。     

三维介质粗糙面上导体目标散射的解析-数值混合算法

推导出二维介质粗糙面与其上三维导体目标复合散射的耦合积分方程,提出目标散射的数值矩量法(Method of Moment,MoM)与粗糙面散射的基尔霍夫解析近似法(Kirchhoff Approximation,KA)相结合的混合迭代算法.理论推导表明:当目标距离粗糙面的高度满足条件时,目标的离散单元在粗糙面上任意一点的散射场满足局部平面波关系,利用粗糙面局部面元的反射和透射关系,得出粗糙面感应场的KA解析计算式.由于粗糙表面的感应场用KA解析计算,只需对目标的感应电流进行一次数值积分,无需数值求解粗糙面的积分方程,节省大量的存储空间和运算时间,能在理论上十分简明、数值计算上十分有效地求解三维体目标与面目标组合的复合散射问题.讨论了目标与粗糙面相互作用的互耦迭代算法的有效性和收敛性.结合Monte-Carlo方法产生随机粗糙面样本,数值分析Gauss介质粗糙面上方的规则导体球或任意不规则六面体的散射,讨论了粗糙面的介电参数和目标几何形状等对双站散射的影响.     

FMM算法用于二维复杂散射体的RCS计算

利用快速多极子算法(FMM)计算任意形状二维电大尺寸导体加介质体目标的电磁散射，介质体为镶嵌在电大尺寸金属体上的有耗介质。建立金属一介质体的混合积分方程，用共轭梯度法和场量叠代的方法计算散射场，在叠代过程中用快速多极子方法，大大降低计算时间和减小内存要求。数据结果表明该方法的准确和高效。     

混合场积分方程结合MLFMA分析导体介质复合目标电磁散射问题

针对组合目标电磁散射问题,采用一类新的混合场积分方程进行分析.通过合理选择比例系数组合表面电场和磁场积分方程,构造出具有良好收敛性的阻抗矩阵.MLFMA的迭代求解采用广义最小残差方法(GMRES),结合预条件技术进一步减少迭代次数,加速计算并提高处理电大尺寸导体介质复合目标的能力.研究了几类典型目标电磁散射特性并比较了计算效率,数值算例验证了该方法的准确性和高效性.     

T矩阵递推算法用于二维混合目标RCS计算

利用递推算法计算任意形状二维导体加介质体目标的电磁散射。建立导体部分单独存在时的T矩阵，对于内谐振频率点上生成的病态矩阵用奇异值分解方法解决，用广义递推算法求出有耗介质单体T矩阵。然后采用二体散射的方法求得总散射场。计算结果表明了该方法的正确性。     

迭代MEI算法及其在媒质涂敷多柱体散射中的应用

本文提出了分析媒质涂敷多导体柱散射问题的迭代ＭＥＩ算法。新的迭代过程与ＭＥＩ方法结合，充分利用了ＭＥＩ方程的不变性特点，可重复利用ＭＥＩ系数，不仅节省内存单元，而且大大减少了计算量。该方法较以往多柱体散射问题仅局限于小尺寸导体柱或均匀介质柱情况有很大改进。本文计算结果与已有结果吻合很好，并给出了电大尺寸媒质涂敷多柱体的计算结果。     

微波断层成像全局优化重建方法

本文提出了一种类似于禁忌搜索（TABU search)、但不设禁忌列表（TABUlist)的全局优化方法重建微波断层图像。微波断层成像是将微波作为入射波照射介质目标物，根据目标物周围接收器检测到的散射数据重建目标物截面的复介电率图像。它属于非线性、非适应性的逆散射问题，因而难于求其解。本文应用矩量法将积分方程转化为矩阵方程，根据最小二乘准则，视重建过程为最小化目标函数的过程迭代求解。简单 模型的数值模拟结果证明了这种方法的可行性和有效性。     

用于非均匀介质重建的迭代算法收敛性的研究

研究轴对称二维非均匀介质重建迭代算法的收敛性问题。首先借助于玻恩近似将非线性积分方程线性化；然后，利用玻恩迭代法和变形玻恩迭代法，由散射场数据对轴对称二维非均匀介质进行重建。通过几个例子研究了影响迭代算法收敛性的几种因素，如迭代算法本身、积分离散化后的网格划分、正则化方法中的正则化参数选取等。     

手征材料涂覆导体目标电磁散射特性的PO分析

从Maxwell方程出发 ,推导出平面波照射下手征介质涂覆导体目标表面等效电磁流的一般表达式 ,并基于切平面近似 ,给出了计算手征介质涂覆导体目标电磁散射的物理光学 (PO)解。在此基础上 ,计算了T形结构及锥柱结构的散射特性 ,分析了手征材料参数对电磁散射的影响 ,得到了一些有益的结果。为电大尺寸手征介质涂覆导体目标电磁散射特性的快速估计提供了一种有效的手段     

电磁点理论在有耗介质涂层导体薄片上TE波散射中的应用

在ＴＥ波入射下，对于计算二维封闭导体柱散射问题所常用的磁场积分方程法，当用于导体薄片时将会失效。本文采用电磁格点理论和电场方法研究这个问题。结合二维介质柱的电磁格点方程，解决了有耗介质涂层导体薄片的ＴＥ波散射。文中给出计算实例。     

导体介质组合体电磁分析的建模与计算

为提高导体介质复合目标电磁散射分析的效率,采用一类新的表面混合场积分方程进行求解,该方程通过伽略金方法建立的阻抗矩阵具有良好的条件数.分析了多区域连接边上的电磁流分布和基函数的定义,然后根据边界条件推导了广义EFIE-CFIE-JMCFIE方程形式,最后比较了不同积分方程建立阻抗矩阵的收敛性.数值算例表明该方法能明显提高计算效率,实现导体介质复合目标电磁散射分析快速、准确的求解.     

电磁格点理论在有耗介质涂层导体薄片上TE波散射中的应用

在ＴＥ波入射下，对于计算二维封闭导体柱散射问题所常用的磁场积分方程法，当用于导体薄片时将会失效．本文采用电磁格点理论和电场方法研究这个问题．结合二维介质柱的电磁格点方程，解决了有耗介质涂层导体薄片的ＴＥ波散射．文中给出计算实例．     

用于非均匀介质重建的选代算法收敛性的研究

研究轴对称二维非均匀介质重建迭代算法的收敛性问题。首先借助于玻恩近似将非线性积分方程线性化，然后，利用玻恩迭代法和变形玻恩迭代法，由散射场数据对轴对称二维非均匀介质进行重建。通过几个例子研究了影响迭代算法收敛性的几种因素，如送代算法本身、积分离散化后的网格划分、正则化方法中的正则化参数选取等。     

二维有耗介质目标重建的迭代——共轭梯度方法

本文提出了一种由已知的散射场数据重建二维非均匀有耗目标的复介电常数的迭代算法。连续采用外个方向的ＴＭ平面波照射目标，并分别采集目标区域外的散射场数据。本文利用矩量法将积分方程变成矩阵方程。我们以Ｂｏｎ近为初始值，通过多次迭代，实现目标特性的重建。通常，逆问题多是不适定的。     

任意形状导体介质混合目标的瞬态电磁散射特性分析

通过建立自由空间内多个导体介质混合目标的理论模型,根据电磁场等效原理和边界条件,建立了求解任意形状导体介质混合目标散射特性的时域电场积分方程(TDEFIE).导出了TDEFIE的时间步进算法(MOT)矩阵方程,并应用基于隐式MOT算法的TDEFIE对任意形状导体介质混合目标进行了瞬态分析,其数值结果说明了该算法的有效性.     

部分覆盖介质导体柱的电磁散射研究

本文通过建立积分方程并利用矩量法,解决了部分涂覆介质导体柱的电磁散射问题。有关的计算程序成功地实现了通用化,即集导体柱、介质柱、全部及部分覆盖介质的导体柱的计算程序为一体。实例计算表明,该程序在计算目标雷达散射特性方面具有较高的实用价值。     

三维导体介质复合结构电磁辐射与散射的MLFMA分析

利用多层快速多极子方法(MLFMA)分析三维导体介质复合结构的电磁辐射与散射特性.根据等效原理,介质表面构造Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu(PMCHW)方程,导体表面建立电场积分方程(EFIE).分析了含介质目标MLFMA算法中远区组矩阵矢量相乘运算以及有耗媒质空间中格林函数的平面波展开.利用该方法研究了涂敷目标电磁散射特性以及天线罩对直线阵天线辐射特性的影响.MLFMA的应用降低了计算量和存储量,实现了对电大尺寸目标快速、准确的求解.     

理想导体目标重建的Fourier衍射定理

本文给出推广的物理光学近似下理想导体目标的Ｆｏｕｒｉｅｒ衍射定理，其形式与介质目标的相应关系式十分相似，利用这一关系式可以由测量直线上散射场分布重建二维理想导体目标Ｆｏｕｒｉｅｒ域的空间谱值。通过简单例子讨论了这一关系式的适用性。     

均匀有耗涂层目标的电磁散射分析

采用表面电场和磁场积分方程及矩量法计算了涂层导体/介质目标的双站雷达散射截面,介质是均匀各向同性有耗的.首先利用等效原理建立介质/导体表面的电磁场积分方程,然后采用伽略金法将积分方程组转化为矩阵,求解出涂层表面的等效电磁流后,就可计算目标的散射场.通过对均匀有耗涂层导体球利用解析法[1]和矩量法两种方法进行计算,验证了本文方法的准确性.