腔體電磁散射的混合算法研究.pdf

1、以進(jìn)氣道、尾噴管等為代表的凹形空腔結(jié)構(gòu)的電磁散射是現(xiàn)代計(jì)算電磁學(xué)中的一個(gè)重要論題。計(jì)算分析和降低此類結(jié)構(gòu)的雷達(dá)散射截面積(RCS)在軍事應(yīng)用領(lǐng)域更具有特殊重要的意義，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)通常形成軍用目標(biāo)上較強(qiáng)的散射中心，構(gòu)成被雷達(dá)探測的典型回波信號。不同于閉合散射目標(biāo)將入射波直接散射到遠(yuǎn)區(qū)，凹形結(jié)構(gòu)的特殊性在于目標(biāo)的各部分之間存在很強(qiáng)的相互作用，造成電磁波的多次高階散射現(xiàn)象，比起閉合目標(biāo)要更為復(fù)雜。針對腔體結(jié)構(gòu)的特殊情況，從混合算法的角度出發(fā)，

2、采用不同混合算法對腔體結(jié)構(gòu)的散射特性進(jìn)行了詳細(xì)研究，主要研究貢獻(xiàn)包含以下幾個(gè)方面： ●針對低頻算法解決電大尺寸腔體的巨大運(yùn)算量問題，采用混合算法和小波分析兩種途徑進(jìn)行了改進(jìn)。前者將電大腔體結(jié)構(gòu)分解為較小的結(jié)構(gòu)，避免直接形成大型矩陣的運(yùn)算；后者針對低頻算法得到腔體結(jié)構(gòu)的稠密系數(shù)矩陣進(jìn)行稀疏化，提高了低頻算法解決電大結(jié)構(gòu)的能力。 ●采用混合模式法求解復(fù)雜腔體結(jié)構(gòu)的散射，增加了模式法處理問題的靈活性，使其適用范圍更廣。

3、 ●利用廣義模式散射矩陣的混合級連特性，首次對以進(jìn)氣道為代表的多重復(fù)雜腔體終端進(jìn)行了分析研究。 ●提取模式射線特征改進(jìn)了模式法在計(jì)算電大尺寸腔體中的復(fù)雜性，在保持計(jì)算精度的前提下采用較少的模式數(shù)目達(dá)到計(jì)算要求。 ●采用分段迭代物理光學(xué)法和廣義互易原理相結(jié)合處理電大凹形空腔，通過分段降低了大型矩陣的出現(xiàn)，通過迭代改進(jìn)了高頻近似的誤差，而互易原理不僅減少了運(yùn)算量，更為迭代物理光學(xué)和其他方法相結(jié)合處理復(fù)雜腔體提供了條件。