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.     

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。     

基于不同积分方程的线天线矩量法分析

首先扼要地阐述矩量法(MoM)分析天线的一般概念和基本思想，然后分别采用3种不同的积分方程对线天线进行矩量法分析，并与解析计算结果进行比较，两者的一致性说明了计算结果的正确性。     

子波矩量法初步探讨

文中初步探讨一种求解微分方程和积分方程的子波矩量法，这种方法选用子波基作为检验函数。这种方法与论述同一问题的著作中所介绍的方法有所不同，它比较简单而切实可行。最后举例说明了这种方法的应用，指出了这种方法所存在的问题。     

高阶矩量法求解MFIE 时近奇异性提取*

采用高阶矩量法求解磁场积分方程时,相邻面片之间的互阻抗是一个难以算准的奇异性四重积分,因为内层面积分和外层面积分中同时包含有奇异性.本文对于内层的近奇异积分采用sinh (x)函数作积分变换,而对于外层的弱奇异性积分采用Duffy变换进行处理,使得被积式变成能够直接数值积分的连续光滑函数.数值结果表明该方法计算近奇异积分时精度远高于直接高斯积分方法,求得的雷达散射截面与电场积分方程所得的结果完全一致,验证了方法的准确性和有效性.     

位积分方程组矩量法用于精确计算非均匀介质柱的电磁散射

位积分方程组的主要特点是以电磁位为未知函数,这些未知函数在具有不同电磁参数的介质分界面处是连续的,因而在矩量法的实现过程中能够非常方便地应用高阶插值基函数来展开未知函数,以便获得高精度的解。但是,经典的点匹配方案使该模型的数值稳定性较差。本文用位积分方程组矩量法模型计算任意截面非均匀介质柱的电磁散射,采用三角形离散方案和高阶插值基函数,在测试过程中应用新提出的测试方法,克服了原位方程组矩量法模型的数值不稳定性。对矩量法矩阵中自阻抗元素的奇异性处理方法也作了详细介绍。文中提供的数值结果表明,该方法是精确、稳定的。     

用时域积分方程法计算介质目标的电磁散射

本文应用时域积分方程法计算介质目标的散射场，并以球体和带球帽的圆柱体为例给出了沿轴向入射平面波的电磁散射结果，与实际测试结果非常一致，值得指出的是，虽然本文给出的介质目标具有平面对称性，但该方法适用于任意形状的目标。     

基于单积分方程矩量法的海洋表面微波散射模拟

本文使用单积分方程矩量法,对风场驱动下的海洋表面微波散射进行数值模拟.海洋随机粗糙面用三角形贴片模型来拟合,核心算法是基于快速傅立叶变换技术的多层稀疏矩阵规范网格法.针对海水的高导电性,引入了局部化近似方法.数值结果验证了算法的正确性和计算效率,并对L波段的微波散射进行了计算分析.     

喇叭辐射的矩量法数值计算

利用矩量法时电场积分方程进行求解,计算喇叭的辐射方向图,给出具体模型的计算结果。并对计算结果与实验结果做了比较,二者吻合良好,证明了计算方法和计算结果的有效性。     

电场积分方程矩量法中具有局部连续性的基函数积分奇异性降阶处理

三维散射与辐射问题常基于电场积分方程(EFIE),运用矩量法求解。该文证明了只要所选择的屋顶基函数(rooftop basis functions)具有局部连续性,无论对于平面或者曲面单元,都能将求解阻抗矩阵元素的积分函数写成一种对称形式,使得其奇异性降为 O(1/R),从而避免了现有文献中因处理源点和观察点重合时出现的O(1/R2)奇异性所导致的积分复杂性,数值计算结果表明了简化后计算公式的有效性和可靠性。     

金属-介质混合目标电磁散射的P-FFT快速求解

针对任意形状金属-介质混合目标的电磁散射问题,使用矩量法将体-面结合的积分方程(VSIE)转换成线性方程组,并利用预修正快速傅立叶变换(P-FFT)方法来进行快速求解.为减少直接计算和预修正的近区未知量个数,采用一种改进的模板拓扑.数值计算结果表明,基于VSIE的P-FFT方法可以高效准确地求解金属-介质混合目标的电磁散射问题,改进的模板拓扑可以显著减少近区未知量个数,从而减少算法的存储需求和计算时间.     

利用基于浮动模板的预修正快速傅里叶 变换方法快速求解三维介质体积分方程

利用预修正快速傅里叶变换方法结合矩量法快速求解三维介质散射问题的体积分方程,并引入一种新的模板拓扑结构,将投影及插值模板由固定改为浮动,以减少直接计算和预修正的近区未知量个数。数值计算结果表明,基于浮动模板的预修正快速傅里叶变换方法可以显著减少需要进行预修正的近区未知量个数,从而减少算法的存储需求和计算时间。     

金属介质混合目标电磁特性的快速分析

将自适应积分算法与基于体面混合积分方程的矩量法相结合快速分析任意结构金属/介质混合目标的电磁散射和辐射特性.通过将传统矩量法的阻抗矩阵分为两部分且采用不同的方法进行处理计算,提高了矩量法的计算速度并大幅度缩减了需要的计算机内存占用量.最后,分别用传统的矩量法与结合自适应积分快速算法的矩量法计算了三个典型例子,通过比较充分说明了文中方法的有效性.     

电磁场积分方程时间步进解法稳定性的研究

本文对用三角片状单元剖分及做相应的矢量基函数展开,采用空间域的Galerkin矩量法,时间域采用步进递推方法解电磁场时空积分方程并进行了程序实现.研究了这种方法的优缺点,分析了计算中出现的振荡发散现象,与细线栅网结构剖分方法进行了比较,从中得到关于时空积分方程时间步进解法稳定性的一些结论.     

基于GPU 加速的高阶矩量法研究与应用

矩量法(MOM)在求解电磁场散射问题时,当未知量数目比较大时,其内存占用和计算时间非常大.基于最佳一致逼近理论构造了高阶矩量法,并引入了计算统一设备架构(CUDA)技术,在图形处理器(GPU)上实现了并行加速计算二维电磁散射问题.实例结果表明,在与快速多极子算法(FMM)相对比下,该方法在较低剖分的情况下,具有很高的计算精度,并且在阻抗矩阵填充和矩矢相乘时的速度大大提升,适用于电大尺寸目标的散射问题.     

起伏地形双向抛物线方法的计算与验证研究

双向抛物线方法是复杂环境下电波传播计算中的一种重要方法,提出一种新的不规则地形下双向抛物线方程用于电波传播的计算方法,该算法在求解过程中记录了所有波源的历史路径,结合具体路径对双向抛物线方法进行相位修正,并在步进过程中,对不同极化下障碍物表面的边界条件进行了重新处理,对目前采用的阶梯模型进行了改进。在此基础上,提出使用矩量法来精确验证近距离不同极化下双向抛物线方法的计算精度。通过实例分析,证明了起伏地形下新算法计算的精确性。     

鱼骨天线相位中心的准确计算方法研究

研究了一种考虑地面影响时准确计算鱼骨天线相位中心的方法。由于相位方向图的准确计算是准确提取相位中心的前提,所以我们按照鱼骨天线的施工结构建模,并采用矩量法(MoM)进行计算,保证了相位方向图计算的准确性。地面的影响会导致主瓣上翘,为了减小相位中心计算的误差,选择包含主瓣最大辐射方向的两个正交平面内的相位方向图来进行处理。然后,采用最小二乘法计算了天线的相位中心,并验证了其准确性。最后,给出了一种鱼骨天线的相位中心位置随频率的变化曲线,结果表明该鱼骨天线的相位中心位置随着频率的变化较为明显。     

精确稳定求解时域电场积分方程的一种新方法

时域电场、磁场和混合场积分方程已被广泛用来分析散射体的时域散射响应.基于适当的空间积分方法和隐式的时间步进算(MOT)法在求解时域磁场和混合场积分方程时总是稳定的,然而在求解TDEFIE时则是不稳定的.在本文中,时域电场积分方程的非奇异性积分采用标准的高斯求积法来计算;而利用参数坐标变换和极坐标变换将其奇异性积分转换成为可以分区域精确快速计算的非奇异性积分.通过数值实验表明,利用该方法可以非常精确稳定地求解时域电场积分方程,即使是在时间迭代后期也不必采用任何求平均的过程;另外,该方法可以用于任意时间基函数并可以推广到高阶空间基函数的情形.