时、频域联合外推计算多散射体的电磁响应

基于Laguerre函数展开的时、频同时外推法，分析计算了在高斯型平面波激励下多散射体的电磁响应。这种方法的核心思想是：预先由时域和频域方法分别得到早时响应和低频响应，然后同时外推，从而获取整个时域和频域内的电磁响应。结果表明，外推结果与精确数值解非常接近，并且节省了计算时间，简化了问题的分析与计算，具有较大的实际应用价值和广泛的发展前景。     

基于Hemite外推的多柱体时频域电磁散射计算

首先根据散射体在高斯脉冲平面波激励下感应电流的能量几乎全部集中在时间轴和频率轴上的有限范围内,该文将时域响应展开为系数待定的连带Hermite级数的叠加,并根据连带Hermite函数的傅里叶变换的自反性,得到与时域响应形式类似的频域响应;然后利用时域方法和频域方法分别计算散射体上感应电流的早时响应和低频信息;最后经过时域和频域联合外推计算,由早时响应和低频信息确定时域和频域响应的待定系数,从而获得了整个时域和频域的完全响应。该文用这种外推方法分析计算了多导体柱的电磁散射。     

利用频谱信息改善时域电磁散射算法MOO的后时振荡现象

分析了MOO算法在后时低能区产生振荡的原因,提出了一种改善MOO算法计算时域电磁散射稳定性的方法.根据时、频域响应之间存在的傅立叶变换关系,及Laguerre多项式的时频域振荡特性,通过计算少量准确的频域数据替换掉时域数据经傅立叶变换后由于级数截断而产生的振荡频谱,并利用希尔伯特变换的内插技术进行数据平滑,对修正之后的频域数据进行逆傅立叶变换得到稳定的时域数据.通过对实际目标的仿真验证了方法的有效性.     

二维目标电磁散射瞬态响应的TLM方法模拟

运用传输线矩阵方法研究二维特殊形状理想导体目标对电磁波的瞬态响应，数值结果表明，ＴＬＭ方法对于电磁散射问题的数值模拟不仅很方便而且实用，尤其对于较为复杂的目标（形状特殊，成分复杂），方法本身不需作任何改变，只需改变网格划分便可以进行计算。     

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。     

Richardson外推技术及其在电磁散射中的应用

基于Richardson外推(Extrapolation)技术和有限元法(FEM)相结合快速计算均匀平面波入射到一非理想导体上的散射场。与传统方法不同,外推方法首先需要把分析区域剖分为二组网格,然后分别采用有限元法求解标量亥姆霍兹方程,得到平面入射波在某一给定角度照射下散射体表面的散射场。接着通过外推技术获得散射体在这一给定角度入射波照射下散射体表面的散射场,进而可得到散射场。这种混合方法不仅可以减少计算量、提高计算速度,而且能提高计算精度。数值结果验证了该算法的正确性和有效性。     

复合网格法在电磁散射问题中的应用研究

复合网格方法采用区域分解算法的思想,将计算区域分为粗网格与细网格两个区域.在电磁散射问题中,细网格区域包含了微细结构的电磁散射信息.利用连接边界条件,将粗网格计算结果和细网格计算结果分步进行计算,从而得到包含有微细结构的电磁散射信息.该计算方法可以减少此类计算问题的计算量,所得结果与全部区域进行细网格划分的结果进行了比较,两种结果复合很好.     

材料电磁脉冲屏蔽效能研究进展

首先总结了国外电磁脉冲的研究现状及屏蔽效能的测试方法,并分析了国内电磁脉冲屏蔽效能的测试方法及根据频域测量结果估计时域响应研究进展,然后介绍了屏蔽效能频域和时域表征方法,特别是近几年来电磁脉冲屏蔽效能的表征方法,最后指出了当前电磁脉冲屏蔽效能研究中需解决的问题及今后研究方向,对电磁脉冲作用下材料屏蔽效能的研究具有指导意义。     

双时间步时域有限体积方法计算时变电磁场

双时间步被引入到时域有限体积解算器这一直接求解麦克斯韦方程组的高精度数值方法中.双时间步方法作为非定常时间推进技巧,时间精度由物理时间步长决定,稳定性要求由定常子迭代时间步长所满足,从而放松了通常显式时间格式和网格对物理时间步长的限制,达到节约计算量的目的.典型目标电磁散射计算表明:通过对物理时间步长、最大子迭代步数、子迭代收敛判据的合理选取,双时间步方法在保证计算精度的同时,能提高计算效率.     

辅助方程-双向隐式差分法的电磁散射研究

在辅助差分方程(ADEs)的基础上结合交替隐式时域有限差分方法(ADI-FDTD),提出ADEs-ADI-FDTD方法用以计算色散媒质的电磁散射问题。由于三维ADI-FDTD方法的复杂性,在此采用了全分裂场形式的场量以简化完全匹配层(PML)吸收边界的处理及在连接边界处入射场的加入。针对Debye型色散媒质,利用极化强度辅助差分系列方程推导了ADEs-ADI-FDTD方法中电、磁场的迭代方程及其相关参数表达式,最后通过对色散媒质和各向同性等离子体等物体进行仿真计算,计算结果显示了本文算法在时间上的高效性和精确性。     

Application of the unimoment method to electromagnetic scattering of dielectric cylinders

The unimoment method is applied to calculate the scattered fields of dielectric cylinders of arbitrary cross section or of inhomogeneous material. The basic technique of the method is the use of the finite element methods inside a mathematical circle, which encloses the inhomogeneous body. The fields outside are expanded in the usual cylindrical harmonics. The interior and exterior problems are then coupled at the circle. The versatility is increased greatly by introducing the method of "inhomogeneous element." The advantage of the proposed method is the simplicity and efficiency in programming. The validity of the computer program has been verified by comparing results with calculations from other methods for i) an off-centered circular cylinder, ii) two circular cylinders, and iii) a circular cylindrical shell.     

Application of the multilevel single-linkage method toone-dimensional electromagnetic inverse scattering problem

An inverse scattering method for the reconstruction of the permittivity and conductivity profiles of a multilayered medium and for that of the impedance profile of a nonuniform transmission line is proposed. The inversion is based on the global minimization of an objective function by the multilevel single-linkage method. The objective function is defined as the mean-square error between the measured data and the data obtained from the solution of the forward problem. An exact formulation for the gradient of the objective function in closed form is derived. The necessary condition for the unique solution of the inverse problem of a nonuniform transmission line is discussed. Reconstruction examples using both experimental and noisy synthetic data are presented     

基于频域广义传输矩阵方法的电磁散射特性分析

多尺度复杂电子系统的电磁场问题难以用单一的计算电磁学方法进行高效数值计算.基于区域分解方法和惠更斯等效原理,提出了频域广义传输矩阵（generalized transition matrix,GTM）方法:将系统分解为多个子模块,通过电场积分方程（electric field integreal equation,EFIE）把各个子模块的电磁特性进行提炼,再考虑所有子模块之间的电磁耦合,计算系统整体电磁场分布.GTM方法把多尺度问题转化为尺度相对比较单一的问题进行处理,在分析各种复合结构、非均匀各向异性介质、大型相控阵天线等电磁散射特性时,提供了灵活的解决方案.论文给出了GTM在手征介质、开口腔体以及Vivaldi相控阵天线电磁特性分析中的应用算例,当未知量个数压缩到原来的十分之一时,GTM计算结果与直接用矩量法（methed of moment,MoM）求解的计算结果非常吻合.GTM可以简洁地表示目标问题的电磁散射特征,与传统MoM相比,大幅度减少了基函数的数量,具有较高的计算精度和效率.     

基于时域平面波算法快速求解电大目标瞬态散射特性

基于电磁场时域积分方程（TDIE）数值技术计算电大目标的瞬态散射特性,其计算量和内存需求大。应用时域平面波算法（PWTD）加速求解TDIE,针对算法实现中三个关键步骤,聚集、转移和投射,利用出射表和入射表进行改进。该方法一方面显著降低了内存需求,另一方面通过把PWTD算法中的传统投射方式,改为前向贡献式投射方式,大大减少了投射次数,并且更有利于时间点的对齐,因此提高了计算速度和精度。