位于任意形状导体上的天线输入阻抗分析

分析位于任意形状导体上天线的输入阻抗是一个复杂的电磁边值问题，这类问题一般很难得到解析解。在数值分析中，矩量法是一个非常有用的工具。线栅法曾被用来分析这类三维问题。但对于天线的近场特性，它存在一定的不足和困难。面元剖分可以克服线栅法的缺点。Ｒａｏ采用三角面元剖分方法，分析了位于导体上的天线特性。然而，在Ｒａｏ的数值模型中，他将结点区对边边界上的电流假设为零。为此，我们对Ｒａｏ的这一结点模型进行了修正，修正后的结果表明，理论与实验符合得较好     

任意形状导体目标的极点求解

从理论上求解极点,频域矩量法结合围线积分是通用且准确的方法,但由于计算量大而一直用于处理旋转对称目标的求解.本文提出Chebyshev多项式展开格林函数的方法,把频率因子从电场积分方程中分离出来,实现了多频点矩量法的快速计算,解决了任意形状导体目标极点的求解问题.最后对围线积分方法进行适当改进,并求解了三种目标的极点.     

任意形状目标时域电磁散射的稳定求解

针对时域电场积分方程存在的晚时震荡问题,分析比较了当前通用的隐式时间步进算法和基于拉盖尔多项式的阶数步进算法,计算了任意形状的三维导体、介质目标的时域电磁散射。结果表明,基于拉盖尔多项式的阶数步进算法有效地消除了晚时震荡问题,并且其稳定性与时间步的数目无关,而仅决定于拉盖尔多项式的阶数。     

任意形状单元有限微带阵列的电磁散射分析

提出一种有限微带阵列电磁散射特性分析的有效方法。该法采用有限阵格林函数与矩量法相结合的方法，有效地解决了矩量法在大型阵列电磁特性分析中的计算效率问题；通过选取RWG基函数，使该法适用于任何单元形状的微带阵列。文中计算了矩形、十字形及圆形单元微带阵列的雷达截面，并与常规矩量法和参考文献的计算结果进行了比对，验证了该方法的有效性。     

任意形状导体与线天线组合目标的瞬态特性分析

本文采用微分形式的时域电场积分方程(TDEFIE)时间步进算法(MOT)对任意形状导体与线天线组合目标的电磁瞬念特性进行了分析.针对组合目标的复杂特性,使用细金属带状线模拟线天线,采用统一的RWG基函数表示表面电流分布,采用三阶内插时间基函数并通过恰当的时间步长选取对该问题进行分析求解.同时给出了线面连接处单元的剖分方法,基函数的设置.线面连接处电源激励模型的添加以及输入阻抗计算方法,最后给出了验证算法的数值结果.     

TD-EFIE分析任意几何形状导体的瞬态特性

应用时域电场积分方程方法分析了各类天线和散射体的瞬态电磁响应.在分析中,激励源的形式和导体的几何形状可以任意.首先探讨了不同时域基函数对计算结果的影响,同时为了消除后期振荡,而且保持计算结果的准确性,还提出了一种新的均衡方案.计算了一系列的实例,并将计算结果与采用离散傅立叶反变换法计算得到的结果进行了比较.它们之间良好的一致性说明了本文所提方法的正确性和有效性.     

半空间环境中任意位置三维导体目标的电磁建模

采用基于混合位积分方程的数值方法对半空间环境中任意位置(包括界面上方、下方以及跨界面情形)的三维导体目标进行电磁建模,并通过以下两个途径来提高求解效率:一是优化阻抗矩阵的生成过程来避免格林函数的重复计算;二是在不同场源距离区域使用不同的索末菲积分计算方法(包括折合积分路径方法、最陡下降路径方法以及离散复镜像方法)来提高格林函数的单次计算效率.数值结果表明,该方法能方便地对半空间环境中任意位置目标电磁辐射与散射进行精确数值计算,同时具有较高的计算效率.     

位积分方程组矩量法用于精确计算非均匀介质柱的电磁散射

位积分方程组的主要特点是以电磁位为未知函数,这些未知函数在具有不同电磁参数的介质分界面处是连续的,因而在矩量法的实现过程中能够非常方便地应用高阶插值基函数来展开未知函数,以便获得高精度的解。但是,经典的点匹配方案使该模型的数值稳定性较差。本文用位积分方程组矩量法模型计算任意截面非均匀介质柱的电磁散射,采用三角形离散方案和高阶插值基函数,在测试过程中应用新提出的测试方法,克服了原位方程组矩量法模型的数值不稳定性。对矩量法矩阵中自阻抗元素的奇异性处理方法也作了详细介绍。文中提供的数值结果表明,该方法是精确、稳定的。     

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。     

复杂导体目标上连接有多根天线的矩量法分析

对复杂导体目标上连接有多根天线问题进行了MoM分析，为复杂环境电磁兼容的数值分析打下了坚实的基础。几个典型实例的计算结果证明了本文方法的有效性。     

组合导体目标电磁特性的快速多极算法计算

用快速多极算法分析具有任意线、面、体组合的电大尺寸理想导体目标的电磁散射和辐射特性.统一采用RWG基函数对线、面、体导体上的电流进行展开;使用了新的设置基函数和未知量的方法来处理任意的线-面,面-面连接问题;并使用多层快速多极算法结合ILUT预处理算法加速求解过程.数值结果验证了本文方法的准确性和高效性.     

线面结构天线的电磁建模与计算

应用矩量法对线面结构的天线进行建模,针对天线中的不同结构,选用了不同的基函数进行建模,对于线结构和面结构,分别采用了经典的三角形基函数和RWG 矢量基函数。而对于线面结合处这一复杂结构,在分析传统线面基函数表达式的基础上推导出一种新的基函数,该基函数中增加了描述天线粗细的项,且其散度为一常数,避免了复杂的差分计算,有效解决了传统线面结合基函数分析粗天线模型时误差大且存在奇异点的缺点。在此基础上,给出了线面结构天线阻抗矩阵及散射场的计算方法。最后通过两个天线的算例验证了该算法的正确性和通用性。     

一个基于MLFMM和ILUT算法的快速电磁计算软件包

介绍了一种可用以快速计算任意形状的电大尺寸导体目标散射和辐射特性的软件包.这一软件包是建立在用矩量法求解电磁场积分方程的基础之上的.在软件包中,多层快速多极算法被用以加速矩阵向量乘积的运算,ILUT预处理算法被用以加快迭代算法的收敛速度.对于任意的线-面、面-面连接情况,在多面连接处,引入了满足电流连续性方程的新的用以设置基函数的方法.软件包中实现了完善的前后处理模块,可以方便的引入模型数据,剖分网格,以及对计算结果作后处理.     

分层粗糙面电磁散射的矩量法研究

本文主要采用矩量法(method of moment MOM)研究了分层粗糙面的电磁散射特性,首先给出了该散射问题的积分方程和矩阵方程,然后通过与时域有限差分(finite difference time domain FDTD)计算结果的对比说明了本文所提算法的有效性,最后讨论了分层粗糙面的均方根高度、相关长度以及两层粗糙面之间的距离对双站散射系数的影响。     

基于面元法的陆海交界复合粗糙面电磁散射研究

针对海陆交界处由于电磁特性复杂难以建立电磁散射模型的问题,提出了一种基于面元法的电磁散射计算方法.该方法首先对陆地区域采用指数谱建模,对海面区域采用文氏谱建模,并采用加权反正切方法建立陆海交界处的三维几何模型;其次对陆地和海面区域分别根据粗糙度的不同进行三角剖分,对每个三角面元设置不同的电参数,并采用积分方程模型(IE...     

粗糙表面电磁散射系数数字方法分析与比较

回顾了随机粗糙表面电磁散射特性计算方法的特点,分析对比了各类积分方程法和微分方程法的核心算法,着重讨论了矩阵分裂算法的计算效率,以及时域有限差分法求解色散粗糙面宽带散射特性的有关问题,指出了粗糙表面散射系数的计算和选择方法。     

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。