复合电磁散射分析中的精确几何建模

研究了二维导体粗糙面与三维半掩埋导体目标双站复合电磁散射,给出了一种粗糙面与目标复合电磁散射建模方案．首先利用谱方法生成随机粗糙面并利用逆向工程方法获得连续曲面,进而与半掩埋目标复合获得精确的三维复合模型．在精确几何模型基础上,根据入射波频率对其进行表面网格剖分．接着利用物理光学方法和多层快速多极子方法对单一导体粗糙面以及粗糙面与目标复合体模型的电磁散射特性进行研究,计算了双站雷达散射截面．     

导体面目标电磁散射特性分析的无网格方法研究

将无网格迦辽金法推广应用于导体面目标电磁散射与辐射问题的研究。由移动最小二乘近似原理来拟合表面电流函数,基于电磁场积分方程,利用加权残量法导出导体面目标电磁散射场计算的离散模型,避免了传统的基于网格抛分的数值方法的瓶颈问题。为了验证所述的模型和算法,给出了导体方板电磁散射特性的计算实例。     

互易定理在目标电磁散射特性分析中的应用

为了研究目标的电磁散射特性,先将导体球的散射问题等效为其外水平偶极子的散射,然后利用互易定理推导了水平偶极子的散射场并计算了导体球的雷达散射截面（RCS）。计算结果表明,当水平偶极子相对于导体球运动时,导体球近场的RCS大于远场的RCS;近场区导体球的RCS变化大,但远场区导体球的RCS基本不随距离变化,而是趋近于几何光学值;此外,远场区的双站RCS随角度的变化在E平面和H平面也有很大的不同。     

多介质导体复合目标的快速电磁散射分析

研究了多个介质-导体组合结构目标的快速电磁散射分析方法。基于矩量法的混合场表面积分方程(JMCFIE)不仅能有效地对具有多区域连接结构的组合目标进行精确电磁建模,而且能够得到一个良好条件数的阻抗矩阵。采用多层快速多极子方法(MLFMA)降低内存需求和计算复杂度,并将多层快速多极子并行化,准确分析了复杂电大尺寸组合目标的电磁散射特性。     

飞行器缝隙天线阵的频率响应与后向散射特性研究

提出利用矩量法和边缘等电磁流方法混合计算波导馈电的缝隙天线阵的频率呼应和后向散射特性,可用于习行器特殊部件后向散射特性分析中,矩量法用于波导缝隙的散射场及其耦合场的计算,边缘等效电磁流方法用于有限电大尺寸导体平板散射分析,将其叠加,得到了缝隙天线阵的后向散射截面,并对计算结果作出了分析,证实方法的可行性。     

散射问题中的新型FDTD共形技术

提出一种新型的共形技术：假设导体边界附近电场呈线性变化。导体边界上电场为零。借用邻近场量。可以完成在相应边上电场环路积分．并证明了该方法有较好的收敛性,并将其应用电磁散射分析．导体柱和扁平双弧柱的计算表明,算法中空间步长可选择为A／15,计算结果明显优于常规FDTD中计算精度．空间步长的增加可以减少内存和计算时间,证实了该方法的准确性和高效性．     

任意吸波材料部分涂覆导体目标电磁散射的快速估计

从无限大衬底任意吸波材料表面等效电磁流出发，通过对电大尺寸任意形状多边形逼近，从理论上推导得到了部分涂覆导体目标电磁散射物理光学法的快速计算式，该表达式中全部是代数运算，无须积分。因此具有很高的计算效率，为快速估计电大尺寸部分涂覆导体目标的雷达散射截面打下了基础．     

第3类边界条件下的电磁差分方法

研究了电磁散射中的无限域问题转化为有限域的基本思想,同时给出了ＴＭ波入射时二维理想导体柱散射下闭合面上的精确第３类边界条件,并利用该条件导得的差分方程计算了数值实例．与ＭＥＩ方法进行了对比,指出ＭＥＩ方法中的第３假设值得商榷．     

三维复杂目标电磁散射的FDFD分析

根据Yee元胞中电场分量的分布特点,对矢量Helmholtz方程进行差分离散,得到关于各电场节点的FDFD方程式。基于等效原理,在总场－散射场（TF/SF）边界处设置等效电磁流,通过将TF/SF边界附近各电场节点FDFD方程式中的相关节点加上或减去相应的入射场,将平面波引入总场区。导体立方体表面电流幅值与相位分布的计算结果与文献结果的比较验证了该方法的正确性。     

结合频域有限差分法分析二维柱体电磁散射

引入多波前算法,提出了结合频域有限差分法分析二维柱体的电磁散射问题。数值计算过程中利用Mur's二阶吸收边界条件和场平均吸收条件截断网格;作为算例,分析了一无限长理想导体柱对平面电磁波的散射,由于使用了多波前算法求解差分矩阵方程,大大地减少了计算时间,数值结果表明了该方法的有效性。     

三角面元数据模型FDTD网格生成技术

提出了一种将描述目标表面形状的三角面元数据转换为时域有限差分(FDTD)目标几何模型的投影求交方法,根据目标的介质信息得到相应位置Yee元胞的电磁参数,得到目标的FDTD电磁模型．给出了典型目标金属球和圆柱的FDTD网格模型,计算得到的雷达散射截面(RCS)结果与其他方法符合很好．另外,还根据某导弹的三角面元数据给出了它的FDTD模型,并计算其后向RCS．结果表明,该方法可应用于复杂目标的FDTD计算建模．     

FDTD Computation of Scattering by Buried Objects

A computational approach of scattering by buried objects is presented by using finite-difference time- domain （FDTD） method, the uniaxial perfectly matched layer （UPML）, and reciprocity theorem. The nu- merical performance of this approach is investigated by numerical experiments. The radar cross sections （RCS） of various buried objects with different electrical sizes, shapes, dielectric constants, are computed and ana- lyzed. The results show that for the conducting cube, the RCS curves are fluctuant, but for the sphere shape one, the curves are smooth. Comparing with scattering in the free space, the ground greatly affects the RCS by dielectric targets, but little does by conducting targets. For the buried dielectric objects, iterative steps can be evaluated by four to five round-trip traversals of the Huygens box, but for the conducting ones, the time steps can be reduced to three round-trip traversals. When the ground is lossy, the run-time can be reduced more to two round-trip traversals.     

计算物理光学积分的几种数值方法的分析

分析了几种用于求解物理光学积分的数值方法，对其计算速度和准确性进行了评估，用Gordon方法，驻相法，快速傅里叶变换方法分析了一个无穷薄的导电平板的散射问题，比较了各种方法的准确性，其结果可推广至弯曲结构的电磁散射的分析。     

等离子体覆盖导体柱双站散射特性的PLJERC-FDTD分析

本文采用了一种新的既保证了计算的高效率。又有较高的计算精度的色散介质的FDTD算法称为分段线性电流密度递归卷积FDTD算法(PLJERC)的计算公式．研究了非均匀等离子体覆盖导体柱的散时特性．对TM波垂直入射时的双站、宽带仿真结果的分析表明。等离子体包层可以较大地减少雷达目标的电磁回波能量，衰减量与多种参数有关．     

焊接过程耦合场分析的一种新的直接耦合解法

TIG(钨极惰性气体保护电弧焊)焊接过程的数值模拟是一个不可压缩的流场与温度场相互耦合的问题,其数学模型是三维非定常、非线性偏微分方程组的定解问题.首先建立了焊接过程耦合场分析中贴体曲线坐标系下的数学模型,其次给出了多重网格法与有限差分法、牛顿迭代法相结合的一种新的直接耦合解法,最后通过对移动热源作用下Q235低碳钢板的焊接过程进行模拟,数值结果表明,所给出的方法比传统迭代法(有限差分法+牛顿迭代法+超松弛方法)在计算时间上至少减少了35%.     

用微分边缘绕射系数法计算多边形平板的散射远场

本文根据微分长度绕射系数法的思想,采用适于任意观察方向的等效电流的严格渐近表达式,推导得到了可有效地表示有边缘理想导体散射远场与入射场之间关系的微分边缘绕射系数。文中采用微分边缘绕射系数计算了几种不同形状的理想导体平板的雷达散射截面,获得了与实验结果相吻合的计算结果,并且在工程计算的实用性方面显示出了优越性。     

半平面上的非等熵MHD方程组的不可压极限

为了研究在半平面上速度场具有Dirichlet条件,且磁场具有完美物理传导条件的非等熵的MHD方程组的不可压极限,采用了能量方法和一般正则性理论,并且通过Schauder不动点理论证明解的存在性,通过Gronwall不等式证明了解的唯一性,这样在具有好始值的前提下,在小时间区间上建立了不依赖于小马赫数ε∈(0,1]的一致估计,其中也包括了在边界法线方向上的速度的高阶导数的估计.最终得出了MHD方程组的局部解的存在性和唯一性.     

时域有限差分法在汽车EMC分析中的应用

结合时域有限差分法(FDTD)直接用有限差分式代替Maxwell时域场旋度方程中的微分式,分析了空间和时间离散间隔对数值色散及数值稳定性的要求,提出一种简化计算机编程的完全匹配层(PML)参数设置方法,利用时谐场函数加窗构建车内激励源。在此激励源激励下,描绘了电磁波的传播和与目标的相互作用过程,得到复杂物理过程的清晰仿真图像。     

电大尺寸导体上背腔式微带天线散射的混合法

提出了一种新的计算电大尺寸导体上微带天线散射的混合法．该方法通过场等效原理实现高低频方法耦合;通过引入弹跳射线或迭代物理光学法,可以计算带有凹形结构的电大尺寸导体目标上背腔式微带天线的散射,适用性更广．计算实例证明了该方法的准确性和高效性．     

总场-散射场方法在二维ADI-FDTD中的实现

提出了一种新的交替方向隐式时域有限差分激励源加入的总场-散射场方法．在总场边界附近,二维TM波的电磁场格点在每个子时间步都需要加入入射波的相应分量．根据交替方向隐式时域有限差分迭代公式及格点在总场边界的具体位置共有14种情况需要修正,其中电场格点有10种情况．该方法继承了常规时域有限差分加源的特点,而且保持了交替方向隐式时域有限差分求解线性方程组的形式不变．在入射波为平面波时,计算表明,当计算时间步长为Courant-Friedrich-Levy稳定性条件所限制时间步长的5倍时,总场区的入射波仍具有很好的场量等值线．利用该方法给出的金属方柱和前端有介质涂层的复杂目标金属机翼散射的数值计算结果验证了其有效性．