周期性结构电磁感应电流宽带特性的快速计算

采用MOM法将周期结构的电场积分方程转化为关于感应电流的矩阵方程和频率导数矩阵方程，并根据Pade逼近理论由给定频率处的频率导数感应电流确定周期性结构在任一频率入射波照射下的感应电流，进而计算周期性结构的电磁感应电流宽带特性。计算结果表明，AWE在计算速度上比MOM可加快十几倍。     

二维随机分布导体目标宽带电磁散射特性的快速分析

渐近波形估计技术是近年来提出的一种求解宽带电磁散射问题的有效方法,本文将渐近波形估计技术应用到矩量法中,计算了二维随机分布的理想导体柱的宽带雷达散射截面,计算结果与矩量法逐点计算的结果进行了比较,两者吻合良好,而计算效率得到了较大的提高。     

AIM结合渐近波形估计技术快速分析目标宽带电磁散射特性

该文将自适应积分方法(AIM)与渐近波形估计(AWE)技术结合快速计算了目标宽带雷达截面(RCS)。通过渐近波形技术实现快速扫频,利用自适应积分(AIM)稀疏存储稠密阻抗矩阵及阻抗矩阵的频率导数,并加速求解泰勒展开系数中的矩阵与矢量相乘计算,提高了计算速度并降低了内存需求。通过结合自动微分技术,计算了该方法所需的格林函数关于频率的高阶导数。数值结果表明,与传统AIM逐点计算相比,该方法在不失精度条件下大大地降低了计算时间。     

渐近波形估计技术在三维电磁散射问题快速分析中的应用

本文将渐近波形估计技术应用到矩量法中,计算了三维理想导体目标的宽带雷达散射截面(RCS)和单站RCS方向图.用矩量法求解电场积分方程,得到给定频率点、给定方向入射波照射下的导体表面电流密度,应用渐近波形估计技术分别得到频带内任意频率点以及任意角度入射波照射下的导体表面电流密度,进而计算出宽带RCS和单站RCS方向图.计算结果表明渐近波形估计技术与矩量法结合可以逼近矩量法逐点计算的结果,且计算效率大大提高.     

一种快速分析多导体宽带电磁散射的方法

应用特征基函数法和渐近波形估计技术分析了二维多导体目标的电磁散射特性。特征基函数法对问题中的每个子域构造了一种包含散射问题不同域间的耦合效应的高级基函数,降低了生成的全局矩阵维度,从而可以对矩阵进行快速求解得到目标的表面电流,并结合渐近波形估计技术计算目标的宽带雷达散射截面。数值计算表明:计算结果与矩量法逐点计算结果相吻合,计算效率大大提高。     

MOM结合AWE技术分析高斯曲线天线

将最佳形状对称天线近似为高斯曲线天线，用矩量法（MOM）计算电流分布，并运用渐近波形估计（AWE）技术快速预测高斯曲线天线的宽带响应，得到天线的输入阻抗、方向图和增益。计算结果表明，高斯曲线天线量个很好的辐射器（或接收器），它可以进一步降低副瓣，增强在天线对称辐方向的辐射，从而可以得到较直线天线高的增益。     

十字型偶极子频率选择表面的电磁散射特性

研究了有介质衬底十字型偶极子频率选择表面的电磁散射特性。首先根据Ｆｌｏｑｕｅｔ定理得到各区域中的场分量表达式；然后由边界条件导出关于贴片上电流分布的积分方程；最后采用矩量法求解积分方程。文中给出了若干数值算例，结果与已有文献中的数据和实测结果吻合很好。     

埋地金属地雷电磁散射计算

目前超宽带SAR探雷实用化的主要问题是虚警率过高,为了降低地雷检测的虚警,需要根据地雷的电磁散射特性设计检测器.本文把金属地雷等效为双圆柱结构,利用旋转体的结构特征用矩量法计算了半空间地雷的电磁散射,并与轨道地表穿透SAR实测数据进行了比较,两者结果基本吻合,验证了计算方法的有效性.     

低频UWB SAR定标体电磁散射建模

在进行低频超宽带合成孔径雷达(ultra wide band synthetic aperture radar, UWB SAR)校准过程中,常常需要使用各种定标体.定标体的散射特性表现为低频谐振散射,因此常规高频窄带SAR定标体散射模型不再适用.本文利用矩量法(Method of Moment,MOM)计算指定频率点和入射角度的目标散射特性,利用渐近波形估计(asymptotic waveform evaluation,AWE)技术获得超宽带和宽角度的目标散射特性,并根据SAR的几何模型,给出了目标散射特性随日标视角和频率的变化关系.     

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.     

渐近波形估计技术用于介质柱宽角度RCS的计算

基于渐近波开估计（AWE）技术和矩量法（MOM）快速预测任意形状非均匀介质柱体的单站雷达散射截面RCS方向图,采用矩量法求解介质柱的电场积分方程,得到介质柱在某一给定方向入射波照射下的极化电流,然后利用AWE技术将任一角度入射波照射下的极化给定角度附近展开成Taylor级数,通过Pade逼近将Taylor级数转化为有理函数,由此可获得介质柱在任一角度入射波照射下的极化电流,进而计算出RCS方向图。计算结果表明AWE完全能逼近MOM精确计算的曲线,同时可加快计算速度。     

MOM/Lanczos-AWE算法快速求解良导体柱的RCS宽带与宽角响应

考虑导体柱的电磁散射 ,由于一般实际导体为良导体 ,若利用表面阻抗的边界条件 ,则良导体柱的电场积分方程 (EFIE)为第二类Fredholm积分方程 ;将矩量法 (MOM )应用到该积分方程时 ,该积分方程转化为第二类Fredholm矩阵方程。本文提出了一种求解第二类Fredholm矩阵方程的Lanczos AWE递归迭代快速算法 ,首先采用Lanczos技术快速求解在某一给定频率或角度时第二类Fredholm矩阵方程 ,得到在该频率或角度时良导体的表面电流分布 ;然后采用渐近波形估计 (AWE)技术求取所考虑的频段内任意频率或角度范围内任意角度时良导体的表面电流分布。根据表面电流分布预测了任意形状良导体柱的单站雷达散射截面 (RCS)的宽带与宽角响应。计算结果表明Lanczos AWE技术可大大加快MOM法的计算速度。     

渐近波形估计应用于地限大导体平面上凹槽散射场宽角度方向性函数的快速获取

本文基于渐近波形估计（AWE）技术和矩量法（MOM）快速预测无限大导体平面上任意形状凹槽的散射场方向性函数。用矩量法求解得到给定方向入射波照射下凹槽口径磁流,用AWE技术得到任意方向人射波照射下口径磁流,进而计算出散射场的方向性函数。计算结果表明AWE能逼近MOM计算结果,同时在计算速度上可提高几十倍。     

一种新的雷达目标散射截面宽带和宽角同时外推技术

雷达散射截面(RCS)既与频率有关又与角度有关.采用矩量法(MOM)结合降维展开格式(RDES)和渐近波形估计技术(AWE),可同时获得单站RCS的频域和角度域特性.首先,建立了关于目标表面电流的电场积分方程(EFIE),并采用MOM将EFIE离散为线性代数方程组;其次,基于RDES技术,可将目标表面电流展开为关于频率与角度及其各阶导数的叠加;再次,基于AWE技术,可快速获取目标表面电流的频域与角度域特性;最后,由目标表面电流计算远区散射场及RCS.本方法至少具有两个明显的优点,其一是能得到RCS的解析表达式,其二是明显降低计算机仿真时间.     

渐近波形估计技术应用于导体柱RCS方向图的快速获取

本文基于渐近波形估计(AWE)技术和矩量法(MOM)快速预测任意形状导电柱体(PEC)的单站RCS方向图.首先采用矩量法求解导体柱的电场积分方程,得到导体柱在某一给定方向入射波照射下的表面电流的低阶矩量,然后利用AWE技术求出在任意方向入射波照射下用有理分式函数表示的表面电流,进而计算出RCS方向图.计算结果表明AWE完全能逼近MOM精确计算的曲线,同时在计算速度上可加快几十倍.     

双层频率选择表面电磁特性数值模拟研究

给出了一种分析有介质加载的不同栅格外形双层频率选择表面电磁特性的数值模拟方法.介质分离区内前向波和反向波分别关于相应的频率选择表面是周期的,确定了矢量传输及衰减模的表述形式.应用电磁场边界条件获得不同Floquet模系数的矩阵表达式,推导出一组耦合的积分方程,利用矩量法求解得到结构的电磁散射特性.模拟结果表明,由于层间介质内电磁场衰减模的耦合,双层FSS结构的电磁传输特性较单层有很大的改善.     

具有宽频特性带通频率选择表面的设计

基于高阶特性的频率选择表面(FSS)有更好的带宽展宽性,提出了利用高阶带通FSS的方法来设计具有宽频特性的带通FSS.设计了一种基于圆结构具有五层结构的FSS,利用仿真软件对FSS单元进行计算和分析.分析结果表明:此五层结构的FSS具有三阶单通带性能,其绝对带宽达到6.07 GHz,相对带宽达到72％,通带平稳光滑,通带内插损小,对不同角度、不同极化方式入射的电磁波保持很好稳定性.此FSS具有很稳定的宽频特性,从而验证了此宽频带通FSS设计方法的可行性.     

无限大导体表面孔缝耦合电磁能量分析

为有效设计电子设备，有必要了解它的最坏电磁工作环境，知道有多少电磁场通过耦合进入系统。采用矩量法分析了任意平面波通过无限大平板上小孔耦合的电磁能量，计算了电磁波通过了小孔耦合能量传输系数。     

渐近波形估计技术在涂敷导体柱宽角度RCS快速计算中的应用

采用渐近波形估计技术 (AWE)和矩量法相结合的方法 ,计算了TM波入射下表面涂敷有耗介质的导体柱的宽角度单站RCS ,本方法首先采用矩量法求解由电磁场等效原理得到的介质层表面等效电磁流耦合方程 ,得到柱体在某一给定方向入射波照射下的电流和磁流密度 ,然后采用渐近波形估计技术将任意角度入射波照射下的电流和磁流密度在给定的角度附近按Taylor级数展开 ,通过Pad埁逼近将Ｔａｙｌｏｒ级数转化为有理函数 ,由此可以得到涂敷导体柱在任意角度TM波入射下的电流和磁流密度 ,进而可以得到柱体的宽角度RCS。此方法得到的结果与由MOM计算的结果完全吻合 ,而AWE的计算效率却提高了一个数量级。