基于等效原理的區(qū)域分解算法在時(shí)域積分方程中的應(yīng)用.pdf

1、隨著電子科學(xué)技術(shù)的日益更新和發(fā)展，如何更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定、快速地計(jì)算目標(biāo)的寬頻帶或瞬態(tài)的電磁散射特性已經(jīng)成為一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，而絕大多數(shù)問(wèn)題的研究仍基于頻域方法，因此，基于時(shí)域方法分析目標(biāo)的瞬態(tài)電磁散射變得越來(lái)越重要。時(shí)間步進(jìn)法是求解時(shí)域積分方程最常用的方法，但該方法潛在高頻振蕩形式的晚時(shí)不穩(wěn)定性，這限制了它的應(yīng)用。階數(shù)步進(jìn)法使用各階導(dǎo)數(shù)和積分均連續(xù)的加權(quán)拉蓋爾多項(xiàng)式作為時(shí)間基函數(shù)，可以消除這種不穩(wěn)定性，得到晚時(shí)無(wú)條件穩(wěn)定的解。然而傳統(tǒng)的

2、時(shí)域矩量法在計(jì)算目標(biāo)的瞬態(tài)電磁特性時(shí)，需要耗費(fèi)很多的內(nèi)存，在受限的計(jì)算機(jī)資源下，很難分析未知量較多的問(wèn)題。
　　EPA算法，是一種基于等效原理的區(qū)域分解算法，該算法在計(jì)算周期結(jié)構(gòu)目標(biāo)或多物體目標(biāo)的電磁散射時(shí)具有很大的優(yōu)勢(shì)。該算法引入了假想等效面的概念，并用這個(gè)等效面分割、包圍各個(gè)待求解的子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域中散射體上的未知量就被轉(zhuǎn)移到包圍這些散射體的等效面上來(lái)，這些等效面含有它所包圍的散射體上的所有信息。因此，計(jì)算子區(qū)域與子區(qū)域之間

3、的耦合作用就轉(zhuǎn)化為計(jì)算這些子區(qū)域的等效面與等效面之間的耦合作用。一般等效面都選用很規(guī)則的形狀，因而等效面的剖分尺寸可以比散射體的剖分尺寸大很多，這使得等效面上的未知量要比散射體表面上的未知量大大的減少。由于參與耦合作用的未知量減少且形成的待求解矩陣性態(tài)優(yōu)良，會(huì)使迭代步數(shù)會(huì)明顯減少，從而提高計(jì)算效率。
　　本文使用EPA算法結(jié)合階數(shù)步進(jìn)時(shí)域積分方程方法來(lái)分析周期重復(fù)金屬目標(biāo)的瞬態(tài)電磁散射特性。并通過(guò)算例驗(yàn)證了EPA算法在分析周期重復(fù)