基于NURBS建模技术的迭代MoM-PO方法分析电大尺寸平台天线方向图

本文采用基于非均匀有理B样条(NURBS,Non-Uniform Rational Bezier Spline)曲面建模技术的物理光学方法结合矩量法(Method of Moments-Physical Optics)分析位于电大尺寸平台附近天线的辐射方向图.文章推导了基于有理贝齐尔曲面的物理光学散射场计算公式.采用驻相法计算有理贝齐尔曲面上的物理光学感应电流积分.利用物理光学散射场迭代矩量法区域的电压矩阵.通过与传统平面片建模的物理光学方法的计算结果对比,说明本文方法的有效性和优点.     

NURBS曲面建模的电大目标的宽带RCS快速计算

该文采用物理光学方法(PO),快速计算了非均匀有理B样条 (NURBS) 曲面建模的电大目标的时域瞬态散射和宽带雷达截面(RCS)。通过对频域物理光学散射场表达式进行逆傅里叶变换推导出卷积形式的瞬态散射表达式;对频域物理光学积分进行逆傅里叶变换得到时域物理光学积分的表达式。为了避免数值积分的使用,将NURBS曲面等参数离散为一组三角面片,运用Radon变换得到了时域和频域物理光学积分的精确闭式表达式。遮挡消隐时使用改进的z-buffer方法进行了加速。对时域瞬态散射场快速傅里叶变换得到目标的宽带RCS。文中计算了高斯脉冲平面波入射下模型的瞬态散射响应和宽带RCS,数值结果表明该文方法具有很高的计算精度,且计算速度快于传统时域物理光学法(TDPO)。     

高阶MoM及其与PO的混合法计算电磁散射问题

本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高阶矩量法,采用基于Lagrange插值的高阶矢量基函数,结合点匹配技术,比传统的高阶法简单,易于实现.计算结果表明,本文的高阶矩量法及其与物理光学法结合的混合方法能准确有效的计算目标的电磁散射特性.     

平板缝隙阵列天线的雷达截面积分析

本文用矩量法、物理光学法及消奇点技术,对大型平板缝隙阵列天线的散射进行了研究,计算了典型阵列的雷达截面积(RCS),并进行了实验验证,两者趋势基本一致。本文计算结果表明,平板对散射场的贡献(结构项)远大于缝隙对散射场的贡献(模式项)。     

基于NURBS建模和渐近物理光学的RCS计算研究

阐述了对于非均匀有理B样条（NURBS）技术和渐近物理光学来计算电大尺寸目标单雷达散射截面（RCS）的方法，在RCS的计算中是将散体表面的物理光学积分通过参数变换为NURBS参数域上的二重积分，利用驻定相位法得出组合NURBS表面的散射场，并与其他的方法进行比较，具有很好的一致性。     

基于MoM-PO的各向异性阻抗面电磁散射研究

该文基于阻抗边界条件(IBC),采用矩量法-物理光学(MoM-PO)混合算法,研究了3维各向异性阻抗面的电磁散射特性。根据表面等效原理,将空间散射场等效为MoM区和PO区电磁流的辐射场,感应电磁流以3维RWG (Rao-Wilton-Glisson)矢量基函数展开。以表面阻抗并矢表征电磁参数,给出典型各向异性阻抗面目标的电磁仿真算例,结果与Mie级数等精确解吻合良好,显示了该方法的有效性。     

二维组合目标RCS的MoM-PO混合法分析

利用矩量法求解二维目标结构的电磁散射问题,并在电流基混合法的基础上,对矩量法和物理光学混合法进行了研究,推导出了一种矩阵方程表达式,并通过仿真实例分析了以物理光学混合法计算多组合复杂目标散射时,物理光学区域与矩量法区域的划分方式,仿真结果证明,此区域划分结论的准确性、可行性。     

IPO-MoM混合法分析开槽电大目标的电磁散射

本文利用迭代物理光学法（ＩＰＯ）与数值方法相结合的混合方法计算二维开槽民大目标的电磁散射,首先根据等效原理将散射场进行分解,分别采用ＩＰＯ法和矩量法（ＭｏＭ）计算槽缝填充的电大目标和槽缝的散射,并在口径处应用广义网络原理处理耦合问题,数据结果表明本文方法是准确和高效的。     

基于迭代散射算法的柱体阵列散射场分析

该文基于迭代散射算法(ISP)对柱体阵列的散射场进行分析。通过矢量柱面波函数展开,根据理想导体表面边界条件,建立柱体表面入射场与散射场的关系式。将前一次迭代时柱体阵列的近区散射场作为下一次迭代的入射场,推导出柱体阵列散射场系数间的迭代关系。通过分析不同迭代次数下2~4个柱体的散射场,确定3次迭代即可保证算法的准确度。对比数值结果表明,迭代散射算法具有与矩量法(MoM)结果同等的准确度,并具有明显优于矩量法的计算速度。     

IPO—MoM混合法分析开槽电大目标的电磁散射

本文利用迭代物理光学法（ＩＰＯ）与数值方法相结合的混合方法计算二维开槽民大目标的电磁散射,首先根据等效原理将散射场进行分解,分别采用ＩＰＯ法和矩量法（ＭｏＭ）计算槽缝填充的电大目标和槽缝的散射,并在口径处应用广义网络原理处理耦合问题,数据结果表明本文方法是准确和高效的。     

Analysis of Antenna Around NURBS Surface With Hybrid MoM-PO Technique

The hybrid method of moments and physical-optics (MoM-PO) approach is used to calculate the radiation pattern of antenna around arbitrarily shaped structure. The structure is modeled with Non-uniform rational B-spline (NURBS) surfaces. The hybrid MoM-PO approach is implemented by modifying the impedance matrix of the MoM region with PO. Formula for the scattered PO field is deduced for cases of antenna located around NURBS surface. The stationary phase method (SPM) is applied for the integral of the induced current in the PO region. Results obtained from this method and from MoM-PO approach based on triangle facet model agree well while the former is more efficient in execution time     

矩量法-物理光学混合算法计算多尺度复合目标电磁散射场

基于电流的矩量法（method of moments，MoM）和物理光学法（physical optics，PO）的混合算法是目前求解电中尺度和多尺度目标电磁散射和辐射的主要方法，在计算MoM区和PO区的耦合作用时需要对PO区域进行亮区判断.传统纯CPU亮区判断方法时间复杂度为O（N2），时间消耗随着面片数量N增加而急剧增大.文中通过GPU渲染功能及对深度缓冲区（zbuffer）的利用，对PO亮区判断过程进行加速，亮区消耗时间与面片数量无直接联系，在面片数量达到105数量级以上加速优势明显.将加速的MoM-PO混合方法应用于复杂目标与粗糙面的组合情况，对比多层快速多级子（multi level fastmultipole method，MLFMA）方法，相比于纯PO方法，获得较高的精度.相比于单一算法，混合算法有明显优势.     

利用近场Gordon积分近似的矩量法-物理光学混合方法

针对电大金属目标的电磁计算, 提出了一种新的矩量法-物理光学(Method of Moment-Physical Optics, MoM-PO)混合方法, 以解决传统的MoM-PO混合法中PO区域和MoM区域耦合项的计算时间过长问题.用Gordon积分计算目标的PO区域对MoM区域的作用, 并加入近场近似处理.该方法避免了传统的MoM-PO混合法中耦合项积分方程的计算, 加大PO区域的剖分面元的大小, 能够有效地降低矩阵规模和未知数个数, 因而降低了内存, 减少了计算时间.数值算例结果表明, 近场Gordon积分近似的MoM-PO混合方法能够有效地减少耦合项的计算时间, 并能达到理想的精度.     

A dynamic model for predicting the motion of solder droplets during assembly

The dynamic motion of a solder droplet during assembly is a complex, unsteady, free surface problem involving surface tension and viscous effects. The motion of the droplet is coupled with the motion of the component or chip to be assembled and involves dynamic contact lines. A methodology based on a non-uniform rational b-spline (NURBS) discretization has been developed for the dynamic analysis of the droplet motion. A surface energy based formulation has been developed to incorporate the surface tension effects. The developed methodology leads to an updated Lagrangian scheme with a Galerkin in space and Least square in time formulation. The NURBS representation used for the spatial discretization enables the method to handle problems involving complex droplet geometries. The ability of the NURBS representation to provide both global and local control, along with the least square method used in this methodology, enables us to develop an unconditionally stable time integration scheme which can be optimized to achieve desired accuracy and numerical dissipation efficiently. A sample problem of droplet shape evolution has been solved to demonstrate the path prediction capability of the proposed methodology. In future, the method can be applied to solve various real world dynamic motion problems associated with droplets.     

基于裁剪造型的等几何分析方法求解波导本征值问题

等几何分析方法使得几何模型和分析模型能够用NURBS统一表达,避免了模型转换过程,但由于其分析域是由张量积面片构成,很难处理截面形式复杂的多联通域问题。裁剪造型等几何分析方法通过背景曲面和裁剪曲线将复杂带孔结构作为一个被NURBS曲线裁剪后的参数区域直接映射而成,只需要一个参数空间就可以表示任意复杂的拓扑结构,该方法既保留了传统等几何分析方法的优点,又实现了对复杂多孔结构的处理。本文将裁剪造型的等几何分析方法扩展到TE波的波导本征值问题,对复杂多孔结构的截止波数进行有效求解,并通过相应的数值算例验证方法的有效性和高精度性。     

线结构光测量的NURBS算法曲面重构

针对传统的曲面重构算法效率低下和繁琐的问题,提出一种基于线结构光测量获得三维点云数据和NURBS算法曲面重构方法。利用线结构光的非接触性、高效率和高精度的特点获取三维模型的三维数据并且能够避免视觉测量中的配准问题,然后利用高斯滤波、非均匀网络压缩原理、八叉树算法对三维对云数据进行去噪、压缩、数据索引后,有效提高了数据的重构效率,最后采用NURBS算法对曲面进行重构。以普通硬盘为例,运用所提方法进行曲面重构,实验表明曲面重构方法比传统曲面重构方法速度更快,误差小于0.05 mm,具有很好的精确性和高效性,为以后的曲面重构研究领域的提供了重要的研究方法。     

人脑的NURBS曲面三维建模研究

作为医学信息多模态融合中的热门领域,人脑建模是EEG/f MRI脑功能研究中的前沿研究课题。寻找一种构建人脑几何模型的有效方法更是其中的焦点。为了寻求一种更为快速的新建模方法,提出了通过NURBS方法进行全局曲面差值,最终反求曲面这一方案。计算机仿真实验结果耗时十余秒,使用7 000余点构建实际包含7 0000点的脑模型,由此证明了NURBS方法在较少数据点下可以更快地对人脑进行建模。     

Analysis of antennas on board arbitrary structures modeled by NURBSsurfaces

An accurate and efficient numerical scheme has been developed for predicting high-frequency radiation patterns of antennas mounted on arbitrary structures modeled by parametric surfaces. The method is based on geometric optics (GO) and the uniform theory of diffraction (UTD). Nonuniform rational B-splines (NURBS) surfaces have been used to describe the geometry of the structure. As most of the computer-aided geometric design (CAGD) tools available in the industry are biased on NURBS, the scheme can perform the electromagnetic analysis without any new or additional remeshing of the geometrical model. A special ray-tracing technique that combines GO and UTD with NURBS has been developed. This technique uses some selective criteria in order to identify rapidly the NURBS where a ray impact may occur. Impact point coordinates are obtained by means of an optimization procedure based on the conjugate gradient method (CGM). The accuracy and efficiency of the approach are shown comparing it with other methods