任意截面波导的小波矩量法分析

用离散小波矩量法推导出了任意截面波导的特征值方程,并以常见规则波导为例,对其截止波数进行数值计算,所得结果与理论值吻合良好,从而使小波矩量法求解波导问题的可行性和有效性得以验证;文中分别用矩量法和小波矩量法对矩形波导主模的截止波长进行计算,通过对比其运算时间和收敛速度,表明在保证精度的前提下,小波矩量法能有效提高运算速度。     

求解电场积分方程的高阶矩量法

高阶矩量法越来越多地用于求解目标散射问题。该文对高阶矩量法中的若干问题进行了分析。由于高阶矩量法需处理多重数值积分,该文提出了一种把多重数值积分转化为矩阵乘积的方法。对于矩量法阻抗矩阵的填充,每次只需计算积分节点上格林函数的值,大大缩短矩阵填充时间,提高了高阶距量法的效能。对奇异(准奇异)积分的不同处理方法做了总结,并对其优劣做了评价。     

应用渐近波形估计技术快速计算宽带雷达散射截面

将渐近波形估计技术应用到矩量法中,计算了任意形状二维理想导体目标的宽带雷达散射截面.计算中使用矩量法和奇异值分解技术求解电场积分方程,得到一展开频率点的表面电流密度,通过Padé近似求出给定频带内任意频率点的表面电流密度分布,进而计算出散射场和雷达散射截面.奇异值分解技术的使用消除了电场积分方程的内谐振问题.对数值计算结果与矩量法逐点求解的结果进行了比较,两者吻合良好,且计算效率提高了约一个数量级.     

矩量法精确求解磁场积分方程的有效方法

矩量法求解磁场积分方程（MFIE)迭代收敛快,但计算精度不高. 通过提取和处理MFIE积分核中的强奇异点,并采用积分域变换消除方程中残留弱奇异性的方法,使矩量法求解MFIE能达到良好的精度. 计算了模型的雷达散射截面（RCS）MFIE计算结果与电场积分方程（EFIE）结果吻合良好,误差小于0.5 dB,且收敛性优于EFIE,验证了算法的有效性.     

应用渐近波形估计技术快速计算宽带雷达散射截面

将渐近波形估计技术应用到矩量法中 ,计算了任意形状二维理想导体目标的宽带雷达散射截面 .计算中使用矩量法和奇异值分解技术求解电场积分方程 ,得到一展开频率点的表面电流密度 ,通过Pad啨近似求出给定频带内任意频率点的表面电流密度分布 ,进而计算出散射场和雷达散射截面 .奇异值分解技术的使用消除了电场积分方程的内谐振问题 .对数值计算结果与矩量法逐点求解的结果进行了比较 ,两者吻合良好 ,且计算效率提高了约一个数量级     

波导缝隙天线耦合特性的研究

本文研究了波导宽边上有一定厚度的任意两个纵向缝隙的耦合特性。采用矩量法将积分方程化为矩阵方程,对其中的内积进行合理的处理,求解了积分方程和相应的参数。根据计算和实验结果讨论了缝隙的内部和外部互耦对缝隙的口径场分布、导纳特性、谐振电导及谐振长度等特性的影响。     

基于模式匹配法圆环FSS单元的快速分析

主要研究了用模式匹配法计算有限厚度圆环频率选择表面单元的传输系数,根据Helmholtz方程以及边界条件得到规则扩展域上的一组积分方程,将未知等效流表达为边界上的基函数.根据波导截面上的边界条件得到波导单元内部场和规则扩展域上场的耦合积分表达式,再应用矩量法求解矩阵方程.通过与时域有限差分法(CST仿真软件)计算结果对比验证了此算法的高效性和准确性.     

三维矢量散射分析中奇异积分的准确计算方法

在用积分方程和矩量法(MM)或快速多极子法(FMM)分析三维矢量散射时,都要对有奇异性的被积函数进行积分。如果直接使用高斯积分,则准确性很低。为了得到准确的积分结果,本文在分析了高斯积分原理的基础上提出了积分区域分割法。此方法将积分区域划分为一个包含奇异点的部分和若干个无奇异点的部分。对无奇异点的部分可直接用高斯积分求解,而对包含奇异点的部分,则可通过简化被积函数,变量代换和加减同阶奇异项等方法获得它的解析表达式。本文将这种方法用到电场积分方程(EFIE)的矩量法中,以角反射器和导电球目标散射特性(RCS)为例,其计算的结果与文献非常吻合。     

基于国产众核超级计算机的6×105核并行矩量法

为实现电磁计算的安全可靠和自主可控,该文基于“天河二号”国产众核超级计算机平台,开展大规模并行矩量法(MoM)的开发工作。为减轻大规模并行计算时计算机集群的通信压力以及加速矩量法积分方程求解,通过分析矩量法电场积分方程离散生成的矩阵具有对角占优特性,提出一种新型LU分解算法,即对角块矩阵选主元LU分解(BDPLU)算法,该算法减少了panel列分解的计算量,更重要的是,完全消除了选主元过程的MPI通信开销。利用BDPLU算法,并行矩量法突破了6×105 CPU核并行规模,这是目前在国产超级计算平台上实现的最大规模的并行矩量法计算,其矩阵求解并行效率可达51.95%。数值结果表明,并行矩量法可准确高效地在国产超级计算平台上解决大规模电磁问题。     

任意截面金属波导截止波数的边界元解法

本文从实对称核积分方程出发,给出了用边界元法求任意截面均匀填充金属波导截止波数的一般方法。采用实对称核积分方程而不用常用的复型核,可使数值计算大大简化,但要引入赝解。本文给出赝解的两种判别法,并且容易除去。最后对几种常见的金成波导作了数值计算,表明这种方法是有效的。