復(fù)雜目標(biāo)電磁散射的快速非均勻平面波算法.pdf

1、復(fù)雜目標(biāo)電磁散射研究長(zhǎng)期以來(lái)廣受關(guān)注，本文研究的快速非均勻平面波算法，可以快速精確的求解任意復(fù)雜目標(biāo)的電磁散射問(wèn)題，其多層形式的計(jì)算復(fù)雜度與多層快速多極子相當(dāng)。同時(shí)，該算法較之多層快速多極子方法有明顯的數(shù)值實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)和潛在優(yōu)勢(shì)。 本文首先回顧了電磁建模的常用分析方法，介紹了基于積分方程方法的多層快速多極子方法，及其某些潛在的缺陷，引出本文研究的快速非均勻平面波算法。 接著，重點(diǎn)研究了二維快速非均勻平面波算法，對(duì)其復(fù)平面上的

2、修正最陡下降路徑及內(nèi)插外推技術(shù)進(jìn)行了深入研究。為進(jìn)一步提高求解效率，將快速遠(yuǎn)場(chǎng)近似與之混合；采用一種新型的動(dòng)態(tài)控制耦合半徑的局部迭代技術(shù)。另外，本文還首次研究了基于體表面積分方程方法的快速非均勻平面波算法，成功應(yīng)用于分析金屬介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)。 在二維問(wèn)題的基礎(chǔ)上，本文繼續(xù)研究了三維快速非均勻平面波算法，使之可用于處理實(shí)際三維目標(biāo)。首先研究了基于電場(chǎng)積分方程的快速非均勻平面波算法，對(duì)索末菲恒等式(基于貝塞爾積分核)展開的格林函數(shù)進(jìn)行了

3、深入研究，分兩種情形解決了修正最陡下降路徑的設(shè)計(jì)問(wèn)題。為改善其迭代特性和有效避免內(nèi)諧振，本文進(jìn)而研究了基于混合場(chǎng)積分方程的快速非均勻平面波算法。 本文還研究了幾種預(yù)條件技術(shù)，用于改善算子的條件數(shù)，進(jìn)一步加速迭代，同時(shí)用數(shù)值結(jié)果對(duì)比了各自的優(yōu)劣。最后，本文研究了基于一種新型積分方程形式——修正電場(chǎng)積分方程的快速非均勻平面波算法，用于高效求解非常規(guī)目標(biāo)散射，并用前述預(yù)條件技術(shù)進(jìn)一步提高該方法的計(jì)算效率。 所有數(shù)值結(jié)果均與測(cè)量