MoM—PO混合方法在电磁散射问题中的应用

在分析电大尺寸物体的电磁散射特性过程中，高频近似方法和数值方法各有其优势和局限性，因此结合两者的优点来解决电大尺寸物体的电磁散射特性将是一条切实可行的途径。文章结合矩量法(MoM)和物理光学法(PO)，提出了MoM—PO混合方法来求解电大尺寸物体的电磁散射问题，极大地提高了计算精度，改善了计算速度，为快速有效地解决电大尺寸物体的电磁散射问题提供了良好的途径。MoM—PO混合方法的数值计算结果与传统的MoM计算结果相一致。     

线面结构天线辐射的MoM-PO混合法分析

介绍了利用矩量法求解线面复杂结构目标的电磁散射问题，并给出了一般的矩阵方程．并在以平面三角形电流为基展开的物理光学表面电流基础上，对矩量法和物理光学的混合方法的理论进行了细致和深入的研究。推导出了一般的矩阵方程表达武．仿真实例说明了该混合方法的精确性和高效性．     

一种有效的分区域迭代电流基方法

针对传统的矩量法和物理光学混合方法不能有效地考虑大的物理光学区域内部之间复杂的耦合效应问题，将整个目标区域分为多个子区域，并对不同区域分别利用电场积分方程和磁场积分方程来建立方程组．给出了一种分区域迭代的电流基方法来求解各个子区域的表面电流，达到了通过分析各个子区域之间的简单耦合来有效地研究整个大区域的复杂耦合效应的目的．     

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。     

用周期小波变换快速求解电磁散射问题

用周期小波变换对电磁散射问题中由矩量法产生的阻抗矩阵进行稀疏化和求逆,简要分析了其时间复杂度和稀疏后的阻抗陈结构与散射体形状的关系。用这种方法计算了二维柱体的表面感应电流和计算结果表明阻抗矩阵的稀疏化可以有效地减少其求逆时间,这对于计算散射体的雷散射截面是很有益的。     

介质参数对吸收体电磁散射影响

二维周期渐变微波吸收体由金属基体和涂敷有耗介质构成.有耗介质的厚度、介电常数和磁导率是影响吸收体电磁散射特性的主要因素,因此有必要分析这些参数对吸收体电磁散射特性的影响.根据吸收体的二维周期性结构特点,把分析介质参数对吸收体雷达散射截面(RCS)的影响简化成分析介质参数对涂敷导体二面角RCS的影响.利用矩量法给出涂敷导体二面角的RCS随介质参数变化的计算例子,并结合天线阵列技术算出最佳介质厚度时吸收体的RCS.     

TDPO及其并行算法在电磁散射中的应用

为分析电大尺寸金属目标瞬态电磁特性,首先由逆傅里叶变换导出时域物理光学表达式,并对内存估计作了详细讨论。在此基础上,实现了基于网络并行平台MPI的TDPO并行算法,以解决利用TDPO计算超电大尺寸目标时计算时间长和由于内存限制单个微机不能计算的问题。测试了PC集群系统中并行TDPO算法的并行加速比。数值结果表明,N个性能相同的微机并行计算所需时间约为单机的1/N,大大提高了计算效率。     

计算开槽电大目标电磁散射的IOP—MOM混合法

由于常用的高频近似法和数值方法难于求解较复杂的目标的电磁散射问题,故提出一种将迭代物理光学法和矩量法相结合计算二维开槽电大目标电磁散射的混合方法。该方法根据等效原理将原问题进行分解,分别采用失代物理光学法和矩量法计算槽缝填充的电大目标散射场和槽缝散射,并应用广义网络原理处理口径耦合问题。数据结果表明这种方法是精确和高效的。     

MOM、MOM-PO及HEMI在载体天线问题中的比较

在传统矩量法(MOM)的基础上,对其与物理光学(PO)混合的方法(MOM-PO)以及电磁场积分方程混合迭代方法(HEMI)进行了详细的推导,从物理机制、计算成本、数值结果的精度等方面比较了3种方法的异同。数值算例表明,HEMI的输入阻抗及辐射方向图结果均能与MOM很好地吻合,同时在较大程度上节约了计算时间;而MOM-PO虽然在计算时间及内存消耗上均显著优于上述两种方法,但小尺寸结果的精度相对较差,特别是方向图,在小尺寸情况下,主瓣、旁瓣及后瓣上均存在较大误差。     

电磁逆散射问题中的泛函方法

用于电磁逆散射问题中关于未知介质分布的非线性积分方程经离散化后，其相应的矩阵方程通常是病态方程。对于病态的矩阵方程，其解或是不存在或是不唯一。这取决于该矩阵方程是超定的还是欠定的。对于这样的不适定问题，可用一些泛函方法使其转化为适宜问题。文中介绍了用于电磁逆散射问题中的最小二乘方法、奇异值分解方法、正则化方法和最大熵方法，并对各种方法的优缺点给出评价。     

Efficient PO-MOM Method for Analysis of the Radiation Characteristics of a Large Antenna-Radome System

An efficient hybrid method based on the method of moments(MOM)and physical optics(PO)for the analysis of radiation characteristics of an electrically large antenna-radome system is presented.Specifically,MOM is first applied to the antenna to find the current on its surface,and then the equivalent PO currents produced by the antenna radiation are assumed on the radome wall.When the coupling of the PO currents and antenna current is considered,the coupling matrix is divided into a series of partial matrices,in order to deduce the memory requirement and accelerate the evaluation process.Numerical results indicate that the proposed hybrid PO-MOM method is accurate and efficient.     

Efficient Computation of Scattering from Targets with Negative Impedance Surface

Current surface integral equations used for computing scattering from targets with negative impedance boundary condition (IBC) are not efficient. A modified surface dual integral equation (M-SDIE) for targets with negative IBC is presented. A pure imaginary number is used to balance the formulations. It is proved that the M-SDIE is accurate and efficient with three numerical examples. The first numerical example shows that the M-SDIE is accurate compared with Mie. The second example shows that the presented SIE is efficient. In the third example, a missile head is selected to present the computing power of the M-SDIE. All the examples show that the M-SDIE is an efficient algorithm for negative IBC.     

基于矢量FEM-BEM方法的三维目标电磁散射矩阵特性分析

研究三维目标电磁散射分析的矢量有限元-边界元（FEM-BEM）方法。通过构造内视法求解有限元-边界元方程组时系统矩阵的等价形式,分析了不同混合公式系统矩阵的条件数情况。分析显示,不同公式的系统矩阵条件数有很大不同,从而导致混合方法不同公式的稳定性情况有明显差异。     

正则摄动理论在电磁散射中的应用

对非金属体电磁散射中的积分方程,该文用正则摄动理论导出了它的渐近解,该解由参数η_s跟一组不依赖η_s的迭代方程组的解来构成,从而提高了数值解在研究参数η_s对目标特性影响时的效率.同时使用了外推法来加速渐近解的收敛,最后的结果跟同直接反演求解的结果吻合得相当好。     

在大问题空间中计算电磁耦合的一种混合法

应用时域有限差分（ＦＤＴＤ）法计算大问题空间的电磁耦合和传输，建立了一种ＦＤＴＤ和拓扑网络相结合的方法混合法给出了各网络节点端口处波矢关系的总方程每个节点特性可用ＦＤＴＤ法求出以波导中多膜片结构作为数值算例，验证了方法的正确性混合法与传统ＦＤＴＤ法相比有节省时间、节省计算机内存、建模灵活等优点     

计算开槽电大目标电磁散射的IPO-MOM混合法

由于常用的高频近似法和数值方法难于求解较复杂目标的电磁散射问题,故提出一种将迭代物理光学法（ＩＰＯ）和矩量法（ＭＯＭ）相结合计算二维开槽电大目标电磁散射的混合方法．该方法根据等效原理将原问题进行分解,分别采用迭代物理光学法和矩量法计算槽缝填充的电大目标散射场和槽缝散射,并应用广义网络原理处理口径耦合问题．数据结果表明这种方法是精确和高效的．     

RCS Reduction of Airborne Dispenser

The radar cross section (RCS) of dispenser and its components is computed by graphical electromagnetic computing (GRECO) method, which bases on physical optics (PO) method. A satisfied agreement is gotten between computed and measured results outdoor. The results show that the main scattering source of the dispenser is the mirror reflecting of the body; in the most crucial nose-on region, the nose mirror reflecting plays important role; the corner reflecting is important to the fins' RCS. The corresponding measures to reduce dispenser's RCS are proposed. It is indicated that to reduce RCS, shaping should be adopts first, while aerodynamic characteristics and stealth characteristics should be considered synthetically during the design of dispenser.     

大型目标RCS的快速计算及分析

阐述了近年来发展的用于分析电磁散射问题的快速多极子算法（FMM）和多层快速多极子算法（MLFMA）．为了能够有效快速地分析大型复杂结构目标的散射特性,利用了混合积分方程（CFIE）,并在上述快速算法迭代过程中采用不完全分解LU方法（ILU）的加速收敛技术,极大地提高了计算速度．同时重点研究了某特殊结构飞行目标的雷达散射截面（RCS）,其结果对分析该飞行目标的散射特性有很好的指导意义．