物理光學(xué)法在衛(wèi)星電磁干擾問題中的應(yīng)用研究.pdf

1、物理光學(xué)（Physical Optics, PO）算法是一種非常高效的高頻電磁計算方法，該算法在電大目標(biāo)的電磁散射計算中具有廣泛的應(yīng)用。但隨著計算需求的擴大，原有PO算法難以滿足超電大目標(biāo)的計算需求。本文在原有 PO算法的基礎(chǔ)上，對該算法做了改進。
　　對PO算法的改進主要分為以下幾個方面。
　　首先，推導(dǎo)出了網(wǎng)格剖分與頻率無關(guān)的解析PO算法。將計算目標(biāo)按照三角網(wǎng)格剖分，對PO的散射場積分表達式在三角面元范圍內(nèi)進行求解，得到

2、散射場解析表達式。該解析表達式中面元尺寸與計算頻率無關(guān)，即對目標(biāo)網(wǎng)格剖分時，三角形網(wǎng)格可以取足夠大，從而節(jié)省計算時間、計算機內(nèi)存。
　　其次，推導(dǎo)出了與頻率無關(guān)的快速時域物理光學(xué)（Time Domain Physical Optics, TDPO）算法。TDPO算法是 PO算法的時域版本，并且學(xué)界對該算法的發(fā)展相對較少。建模時對目標(biāo)模型進行三角網(wǎng)格剖分，將TDPO散射場積分公式對時間導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)換為對空間的導(dǎo)數(shù)，選取合適的激勵源并將表達

3、式在三角面元范圍內(nèi)積分，最終得到快速TDPO算法的散射場解析表達式。之后采用傳遞函數(shù)的思想，將該表達式推廣到任意入射情形。該解析算法中網(wǎng)格剖分與計算頻率無關(guān)。
　　再次，本文加速了PO算法互消隱的過程。原互消隱過程時間復(fù)雜度高，限制了PO算法做大規(guī)模計算。本文采用“分治”的思想對其進行了改進，該部分算法速度提高數(shù)十倍。
　　最后，將PO算法用于衛(wèi)星的電磁兼容問題求解。用電偶極子來擬合電推進器的電磁輻射，用PO算法求解衛(wèi)星敏感