区域分裂法在电大尺寸柱体电磁散射中的应用

基于区域分裂算法（ＤＤＭ）提出了一种精确高效的算法。通过沿二维物体表面将原问题分解为若干个相对独立的子问题,使得原问题中的稀疏矩阵变换为各子域中带宽极窄的带状阵,计算时间从Ｏ（Ｎ＾２）下降为Ｏ（Ｎ）。同时,由于每个子域可以单独求解,使内存开销从Ｏ（Ｎ＾２）下降为Ｏ（Ｎ／ｍ）（ｍ为子域个数）,从而可以很好地处理电大尺寸或超大尺寸柱体的散射问题。文中成功地计算了周长为１０万个波长的几个电大尺寸二维柱体     

一种用于求解双周期结构电磁散射问题的吸收边界条件

本文基于频域有限差分（ＦＤＦＤ）法分析双周期结构的电磁散射问题。以Ｆｌｏｑｕｅｔ模式吸收概念建立的截断面边界吸收条件,为解决这类三维散射问题提供了一种有用的工具。采用压缩存储方式,结合最小二乘法求解建立的稀疏矩阵方程组,对周期Ｔ－型和尖劈型吸收材料后向散射功率的计算结果等,与有关文献对比,验证了该方法的正确性。     

FDTD近场数据外推时超松驰方法的应用

用时域有限差分（ＦＤＴＤ）方法处理自由空间散射问题时，只得到空间有限区域中的散射数据。根据等效原理，结合超松驰方法可以获得ＦＤＴＤ区以外所关心区域的散射场分布。本文给出这一外推方法及计算的例子。     

三维介质目标电磁散射的一种计算方法

采用矩量法－共轭梯度－快速富立叶变换（ＭＯＭ－ＣＧＭ－ＦＦＴ）的混合技术来研究三维均匀介质和非均匀介质目标的散射问题。该方法是以等效电流作为未知函数建立积分方程,用ＭＯＭ将之转化为线性代数方程组,应用ＣＧＭ－ＦＦＴ进行求解。由于在计算中采用了ＣＧＭ－ＦＦＴ技术,降低了所需计算机内存和ＣＰＵ时间,可以有效地处理大尺寸三维目标的散射。所计算出的数据和解析结果相比较,吻合较好。结果证明,该方法适应性广,     

非正交FD—TD法在二维涂敷导体TM散射问题中的应用

本文全面介绍了非正交ＦＤ－ＴＤ方法的基本原理，推导出了其稳定条件和数值色散方程，并对其数值色散特性进行了详细分析研究。用非正交ＦＤ－ＴＤ方法在正弦波激励下对无限长三角形导体柱ＴＭ散射电流进行了计算，与矩量法结果基本吻合，证明了其有效性。在此基础上对涂敷多边形导体柱的ＴＭ散射问题进行了计算，得出远区单站ＲＣＳ结果，同时为了比较给出了分别用非正交ＦＤ－ＴＤ法和等效源法计算涂敷方形导体柱的散射场分布的结     

地下三维目标电磁散射特性的研究

本文推出集总电阻加载圆柱天线在时域有限差分（ＦＤ－ＴＤ）法中的计算公式，对Ｍｕｒ二阶吸收边界条件在三维ＦＤ－ＴＤ法计算中的稳定性进行了研究，提出保证Ｍｕｒ二阶吸收边界条件稳定所必须注意的问题。在集总电阻加开圆柱形天线激励下，对色散媒质中三维目标的瞬态电磁散射特性进行了计算和分析，并将部分计算结果与实验测量的结果进行了比较，二者具有比较好的一致性。研究了色散媒质和目标特性艰目标回波信号的影响，并对有     

电大尺寸多柱体电磁散射问题的一种快速混合算法--MEI+FMM

本文提出了一种改进的快速迭代ＭＥＩ（不变性测试方程）算法用于分析电气大尺寸多柱体的散射问题,在此算法中我们首次将快速多极子技术（ＦＭＭ）用于加速多柱体之间多次散射场的计算。应用本算法计算了柱体周长为几千波长的多柱体散射场。实际计算结果显示,一方法与原有的直接计算方法具有几乎同样的精度,而速度提高了两个数量级。     

改进的FDTD法分析研究无限长导体柱上棱边TM散射之间的相互影响

本文用改进的ＦＤＴＤ法（时域有限差分法）分析研究了带有棱边的无限长导体柱ＴＭ散射问题，以长方形导体柱为例，对棱边附近ＴＭ散射电流之间的相互影响进行了计算，数值计算结果表明棱边散射电流之间的相互影响比较明显，在近场问题中应特别予以考虑。在导体桂边附近的网格点上将近似场解直接引入差分方程，对ＦＤＴＤ方法进行了改进。同时本文对棱边周围的近场进行了分析计算，得出了棱边用导电劈近似处理的一些相关条件。     

埋地二维柱体的电磁散射

本文利用进域有限差分（ＦＤ－ＴＤ）方法分析计算了正弦平面波照射下埋地二维金属柱体的电磁散射特性，给出了柱体上的感就电流值和地面上方近场区的电磁场值。讨论了有耗介质中差分网格的数值色散特性和吸收边界条件。通过将本文用ＦＤ－ＴＤ计算结果与其它数值结果进行比较，证实了ＦＤ－ＴＤ方法在分析有耗介质中电磁散射问题的有效性。     

快速时域模拟器FTSIM

开关级快速时域模拟器ＦＴＳＩＭ，可对ＭＯＳ ＬＳＩ／ＶＬＳＩ数字电路进行逻辑功能和时间特性的模拟与验证。基于波形松弛算法，ＦＴＳＩＭ首先将电路分解成直流连通单元（ＤＣＣ），然后利用晶体管非线性模型按一定次序计算每个ＤＣＣ的输出波形。在求解该模型特征方程的过程中，采用了电压步进方法，同时提出了处理ＤＣＣ之间反馈问题的事件驱动自适应窗口算法。ＦＴＳＩＭ可以充分利用电路的多速率特性和各类休眠特性来提高分     

电磁耦合问题的区域分解算法

作为偏微分方程数值解新技术,区域分解算法对于大型复杂问题的求解表现出巨大的优越性。本文将其与频域有限差分法(FDFD)结合,对有限厚度导体平面上缝隙电磁耦合问题进行了分析。通过将所分析的结构划分为多个相对独立的规则子域,使原问题中差分方程的系数矩阵转换为各子域中带宽极窄的带状阵,从而使计算时间和计算所需内存分别下降为O(N)和O(max(Ni)),其中N为总网格点数,Ni为第i个子域的网格点数。数值结果与文献提供的结果吻合,证明了该法的有效性。同时,该法很容易实现并行计算,为进一步提高计算效率提供可能。     

电大尺寸目标电磁散射的区域分解计算

提出了电大尺寸目标电磁散射的有限元区域分解计算方法。分析了子区域的有限元解法,建立了区域分解耦合的边界方程,导出了相应的耦合矩阵,并采用了内视法还原了耦合矩阵对称、稀疏的特征,最后研究了不同类型大尺寸目标的雷达散射截面问题并与公开文献结果进行了分析比较。     

用区域分裂法求解波导不连续性问题

基于区域分裂法（DDM）结合频域有限差分（FDFD）和波导模式展开求解矩形波导不连续性问题，在矩形波导的规则部分用解析的方法把电磁场用波导模式展开，不规则部分用FDFD方法建立关于各离散点电磁场值的方程，各个相邻的子区域间用Depres传输条件连接，通过迭代得到整个区域的解，计算了几个波导不连续性问题的散射参数，结果和其它方法结果吻合较好，证明了该算法的正确性。     

电大导体目标电磁散射特性的投影迭代法分析

将投影迭代法应用于分析任意二维和三维电大导体目标的电磁散射特性。该方法首先剖分传统矩量法得到的矩阵方程,然后通过投影迭代逐步修正未知电流值,进而计算目标的雷达散射截面。数值计算表明：该方法与传统矩量法计算结果相吻合,计算量大大降低。     

基于区域分裂法的三维散射并行计算

区域分裂法的基本思想是将定义在复杂电大区域上的问题分解成若干小区域上的问题分别求解,然后通过迭代得到整个区域上的解,从而有效地节省了内存和计算时间,并且特别适用于并行计算。本文基于PVM软件将若干台微机互连成一个并行系统,并在此并行系统上将区域分裂算法用于三维电磁散射问题的并行求解。并行计算的运用进一步减少了计算时间和所需内存,为复杂三维电大电磁问题的求解提供了一条有效的途径。数值结果验证了算法的正确性和有效性。     

基于解析积分的TDSBR算法及其在目标散射中的应用

在传统的时域弹跳射线（Time Domain Shooting and Bouncing Rays,TDSBR）方法的基础上,采用基于解析积分的时域物理光学（Time Domain Physical Optics,TDPO）方法计算目标的散射场.与传统弹跳射线法相比,新方法明显减少了射线管的数量,节省了计算内存,是一种分析电大尺寸目标散射问题的高效方法.最后,通过数值计算结果验证了该方法的可靠性和高效性.     

Microwave Subsurface Imaging Using Direct Finite-Difference Frequency-Domain-Based Inversion

We have developed a new algorithm for electromagnetic inverse scattering problems in inhomogeneous media using finite-difference frequency-domain (FDFD) forward modeling, referred to as the FDFD-based inversion method. The key issue of this method is to build a linear expression for the inverse problem from an FDFD forward model by using Born approximation to neglect mutual coupling between scattered pixels and to then solve for the inverse coefficient matrix. An important advantage of this matrix-based method is that there is no need to specify a Green's function. As such, this inverse scattering algorithm is easily implemented and is robust to the heterogeneity in the background. We test the algorithm with a microwave subsurface object detection application using cross-well radar. The new method is compared with conventional inversion using Green's function-based Born approximation. Numerical experiments are presented for a 2-D borehole geometry for buried object detection in uniform soil and in multilayered soil backgrounds.      

FDFD full-wave analysis and modeling of dielectric and metalliclosses of CPW short circuits

A finite-difference method in the frequency domain (FDFD) is used to analyze the influence of lossy materials on the scattering behavior of CPW short ends. Not only dielectric losses but also realistic metallic losses are taken into account for the first time in an FDFD method. Both, the numerical results for the three-dimensional structure and the complex propagation constants of the homogeneous waveguide are presented. These are compared with those yielded by an analytical method and shown to be of good agreement. Finally, a simple model is presented, which describes the CPW short end with good accuracy     

High Performance Frequency Selective Surface Using Cascading Substrate Integrated Waveguide Cavities

Frequency selective surface (FSS) using cascading substrate integrated waveguide (SIW) cavity structure is investigated by finite difference frequency domain (FDFD) combined with the domain decomposition method (DDM). Equivalent circuit model and FDFD-DDM full wave simulations were applied for the design and optimization. Numerical results show that the selectivity performance of the FSS can be greatly improved with proper design and optimization, more rapid roll off side band can be reached as the number of cascading SIW cavities increasing. Its performance is still stable with different incidence angles and polarization