任意截面导体柱的电磁散射数值解

卡门翼形和任意多边形是两种典型的不规则形体，由于其不规则曲边和尖锐的角点，它们的电磁散射问题给传统的FDTD数值求解造成了一定的困难，这是因为要获得较高的精度，必须细分网格，从而增加内存需求和计算时间，本文利用形体变换结合时域有限差分法的Thompson-FDTD方法对这两种典型的不利形体的散射问题进行了数值模拟，其结果进一步验证了Thompson-FDTD方法对散射体几何形状变化具有较强的适应能力和较高的数值精度。     

介质柱电磁极化散射的计算和分析

本文首次给出柱形体的一种有价值的极化散射矩阵Ｓ,定义,Ｓ,具有六个自由度,它包含了柱形体散射的所有信息,并给出计算平行极化ＲＣＳ的垂直极化ＲＣＳ等公式。从Ｓｓ也易于导出线极化基极化散射矩阵Ｓｔ和圆极化基极化散射矩阵Ｓｃ等。在此基础上本文将ＭｏＭ－ＣＧＭ－ＦＦＴ混降低了所需计算机内存和ＣＰＵ,提高了计算效率。本文以介质板柱体的极化散射为例进行了计算,所得结果与理论结果与及其它文献中的精确结果进行比较     

表面辐射条件在求解二维均匀介质柱电磁散射中的应用

本文讨论了表面辐射条件(On-Surface Radiation Condition,简称OSRC)在求解二维均匀介质柱电磁场散射中的应用。其中利用求解均匀介质柱散射的三阶表面辐射条件算于讨论了入射场为横磁模(TM)和横电模(TE)的散射情况。文中计算了TM模入射时均匀介质柱的雷达散射截面(RCS),用OSRC求得的数值结果与严格解二者吻合得较好。     

任意截面导体柱电磁散射特性的时域分析

本文采用共形网格的ＦＤＴＤ法对任意截面导体柱的电磁散射特性进行了分析。首先采用广义环路积分法导出共形网格上的时域有限差分方程,然后针对共形网格导出其一阶和二阶吸收边界条件。这种吸收边界条件在曲率半径趋于无穷大时分别退化为一阶和二阶Ｍｕｒ 吸收边界条件。由于采用共形网格,网格节点数远少于普通ＦＤＴＤ法中的节点数,从而大大节省了计算时间和存储空间。在时谐平面波和高斯脉冲激励下,首先计算了导体柱表面的时域感应电流,然后运用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换计算导体柱的ＲＣＳ,其结果与其它文献结果一致。     

第一类球波函数的柱波函数展开

本文首先给出了第一类标量球波函数的标量柱波函数展开式,然后根据矢量波函数的定义给出了第一类矢量球波函数的矢量柱波函数展开式。这些展开式在求解具有复杂边界的电磁辐射和散射问题时是十分有用的     

用复射线展开法计算目标散射场的误差特性分析

复射线展开法是计算目标散射场的一种简捷的方法，其可靠性有赖于对误差特性的系统研究，本文以平面波谱积分为散射计算的参考标准，以Ｌ＾２空间中由范数定义的距离作为复射线展开法计算结果的误差，从而得到了复射展开法在目标散射场计算中的误差特性，找到了减误差的方法并给出这一方法的适应范围。     

用复射线展开法计算目标散射场的误差特性分析

复射线展开法是计算目标散射场的一种简捷的方法,其可靠性有赖于对误差特性的系统研究。本文以平面波谱积分为散射场计算的参考标准,以L2空间中由范数定义的距离作为复射线展开法计算结果的误差,从而得到了复射线展开法在目标散射场计算中的误差特性,找到了减小误差的方法并给出这一方法的适用范围。     

任意二维导体波纹周期表面电磁散射特性的研究

本文将直线法成功地用于二维导体周期结构的散射问题。与现有文献的比较验证了该方法的可行性与有效性。文中给出了矩形光栅、梳齿光栅和正弦光栅的散射特性曲线，对于不同形状、尺寸的结构，只需在数值计算中稍稍改变矩阵元素即可。因而与其它方法相比，是一种具有普适且计算量小的方法。     

二维目标电磁散射计算的一种高精度有限元-边界元混合方法

给出了应用于二维目标电磁散射计算的一种高精度有限元-边界元混合方法:1)将八结点曲边四边形二阶等参数单元作为有限元单元,2)运用插值函数法简单而又高精度地计算边界元部分采用二阶单元时的奇异积分。通过数值实验验证了方法的有效性。     

求解埋入体电磁散射问题的矢量波函数展开法

本文利用矢量波函数展开法求解了任意激励原埋入体的电磁散射问题。通过导出圆柱和圆球矢量波函数的转换关系,使场量满足分界平面和数学球面边界条件,从而方便地利用矢量波函数展开求解了这一复杂边值问题。作为示例,本文计算了在平面波和偶极子激励下,埋入导体球和介质球的散射场。     

圆柱天线罩电磁散射的复射线分析

利用复射线近轴近似法和集合射线法,可以十分简便地分析天线罩的电磁传输特性和散射特性。本文以二维圆柱形天线罩为例,分析了介质罩对罩内雷达天线性能的影响;计算了天线罩引起的传输系数和角跟踪性能的变化,以及天线罩的附加雷达散射截面;讨论了射线参量及天线、天线罩参量对分析计算精度的影响。数值结果表明,这种分析方法可以显著地简化天线罩优化设计,并可适用于其它多种型式的天线罩。     

广义网络原理在电磁散射混合方法中的应用

本文提出了一种分析电大开槽目标电磁散射的混合方法。根据等效原理,将原目标的散射场分解为电大目标和槽缝散射场的叠加。前者用迭代物理光学法计算。对于后者,则先用时域有限差分法计算其导纳矩阵,然后在口径面上建立相应的广义网络模型,用网络分析的方法求得槽缝的等效磁流,最后由互易定理推得散射场的表达式。数值结果证明了本文方法的准确性和高效性。     

处理反对称结构电磁散射问题的广义镜像法

本文提出一种处理反对称结构的电磁散射问题的广义镜像法,将它和数值方法相结合,可以大量节省求解散射场过程中所需要的计算机内存和计算时间。本文就二维问题对此进行了详细讨论,并给出了计算实例。     

海洋表面电磁特性的复象散波分析

本文用复象散波理论分析了波动海面的电磁特性,把分析结果与实验数据进行了比较,并研究了入射角度、极化方式和工作波长等因素对海洋表面电磁特性的影响。     

非均匀损耗介质体电磁逆散射的非相关照射法

本文提出一种恢复非均匀损耗介质体复介电常数的新方法。它基于这样一个原则,即当介质体被一组非相关入射波照射。可以从其散射场中获得充分的有关介质体的信息。本文给出了有关的公式和数值模拟结果。准确的恢复数据说明这种方法在电磁逆散射和微波成象的研究中很有潜力。     

表面辐射条件在非光滑凸散射体上的应用

Kriegsman等人(1987年)提出了一种计算凸体电磁散射的新技术表面辐射条件(OSRC)法。但当散射体存在奇异边缘时,用这种新技术求得的散射场与实际相差很远,大大地限制了OSRC法的应用范围。本文考虑到奇异边缘的作用,提出了有效解决这一问题的一种奇异电流冲激法。用这一方法求解了金属带、多棱柱的散射,表明奇异电流的贡献将大大改善散射场预测的精度,并得到奇异电流的影响程度是散射体不光滑点处内角的函数。     

用FDTD方法模拟稳态电磁散射时开关函数的应用

在用时域有限差分(FDTD)方法模拟稳态电磁散射时,为了减小稳态建立过程中的冲激效应,缩短建立稳态所需时间,本文引入了开关函数,并给出几种开关函数下FDTD的稳态建立过程。     

电磁逆散射非相关照射法的普遍公式

由第一类Fredholm积分方程所描述的电磁逆散射问题是非适定问题。通过一系列非相关照射,有可能获得散射体的更多信息,从而改善解的非适定性。本文基于求解逆散射问题的非相关原理,推导了适于散射体在各种正交基下展开,求解电磁逆散射的普遍公式,并对所建立的参数反演公式解的唯一性进行了证明。