预处理结合AWE技术求解导体目标RCS

采用渐近波形估计技术(AWE)和预处理技术求解导体目标的宽带雷达散射截面(RCS)。应用矩量法求解导体目标的电场积分方程,通过构造预条件算子,使由矩量法得到的阻抗矩阵稀疏化,从而计算导体表面电流时变得简便,再结合渐近波形估计(AWE)技术计算导体目标的宽带雷达散射截面(RCS)。实例结果表明,该方法在计算电大导体目标时具有较高的计算效率和很好的精度。     

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Pad啨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     

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.     

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。     

基于AWE技术的宽角度与宽频带RCS的快速计算

目标的雷达散射截面（RCS）与照射角度和照射频率都有关系,采用渐近波形估计（AWE）技术在角度域和频率域上预测任意形状的理想导体的单站RCS,通过Pade逼近求出给定角度域内任意角度及给定频带内任意频点的表面电流密度分布,进而计算出给定目标的散射场及雷达散射截面。对数值结果与矩量法逐点求解的结果进行了比较,两者吻合较好,而且提高了计算效率。     

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。     

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.     

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。     

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.     

二维电大导体目标宽带雷达散射截面的快速计算

在矩量法的基础上,应用空间分解技术将二维电大导体目标剖分成若干子区域,考虑子区域间的耦合,通过累进迭代法计算出目标表面电流,然后结合渐近波形估计技术计算了二维电大导体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.     

Fast computation of wideband RCS using characteristic basis function method and asymptotic waveform evaluation technique

The Asymptotic Waveform Evaluation (AWE) technique is an extrapolation method that provides a reduced-order model of linear system and has already been successfully used to analyze wideband electromagnetic scattering problems. As the number of unknowns increases, the size of Method Of Moments (MOM) impedance matrix grows very rapidly, so it is a prohibitive task for the computation of wideband Radar Cross Section (RCS) from electrically large object or multi-objects using the traditional AWE technique that needs to solve directly matrix inversion. In this paper, an AWE technique based on the Characteristic Basis Function (CBF) method, which can reduce the matrix size to a manageable size for direct matrix inversion, is proposed to analyze electromagnetic scattering from multi-objects over a given frequency band. Numerical examples are presented to illustrate the computational accuracy and efficiency of the proposed method.     

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。     

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。     

应用改进的快速偶极子法和特征基函数法分析导体目标电磁散射特性

该文提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法基于特征基函数法,将改进后的快速偶极子法与之相结合,把远场组间的矩阵矢量积转化为聚集-转移-发散的形式,从而加速次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘的速度。与传统的快速偶极子法结合特征基函数法相比较,在同等精度下,计算时间和内存消耗都得到了有效地缩减,数值结果证明了该方法的精确性和有效性。     

Efficient analysis of electromagnetic radiation from microstrip antenna using volume-surface current contunuity method

The Volume-Surface Current Continuity Method (VSCCM) is presented to analyze electromagnetic radiation from microstrip antenna. The microstrip antenna is discretized into small triangular patches on conducting surface and tetrahedral volume cells in dielectric region. The Method of Moments (MoM) is applied to solve the integral equation. An equation contains the restriction relation between the volume and surface current coefficient is derived from the current continuity equation at those parts where the conducting surface is in contact with the dielectric material. A simple equivalent strip model is introduced in the treatment of the feeding probe in VSCCM. The VSCCM can reduce the unknowns required to be solved in MoM, as well as the condition number of the matrix equation. Numerical results are given to validate the accuracy and efficiency of this method.     

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.     

AWE在双负媒质宽频散射分析中的应用

该文旨在利用渐近波形估计(AWE)技术来研究双负媒质(DNG)的电磁散射特性。文章首先从双负媒质(DNG)的本构关系出发,推导出DNG的PMCHWT方程,从而解出单频率入射波下的电流和雷达散射截面(RCS);通过对阻抗矩阵元素的处理,实现了阻抗元素高阶导数的求解,成功的将AWE技术应用于DNG宽频电磁计算领域。计算实例表明：AWE计算的结果能很好地逼近精确解,同时大大提高了计算效率。     

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。     

一种多导体散射问题的快速宽频带分析

分块阻抗矩阵迭代算法(Block-Iterative Algorithm)是一种非常直接而有效的求解多导体散射的加速求解算法.然而当单导体尺寸较大时,求解多导体散射的宽频带特性时仍然存在较费计算资源问题.基此,提出采用一种有效的Pade逼近型[Z]阻抗矩阵内插技术与分块阻抗矩阵迭代算法相结合的方法来快速分析多导体的宽频带电特性;计算结果与已有结果吻合较好,并且大大节省了计算资源,从而说明了该方法的快速性和精确性.     

用AIM快速计算电大尺寸物体的散射特性

如果使用传统的矩量法计算电大尺寸物体的电特性,需要很大的存储量和计算量,本文采用AIM(自适应积分方法)减少所需的存储量和计算量。使用AIM计算了导体平板的RCS,与传统的矩量法相比大大减少了计算时间和存储量,显示了AIM在计算电大目标特性时的优越性。