電磁散射分析中的時域階數(shù)步進(jìn)積分方程區(qū)域分解方法.pdf

1、電磁散射問題的研究是計算電磁學(xué)領(lǐng)域(CEM)中的一個重要課題，而如何高效精確分析電大金屬散射體電磁散射特性一直是一個研究熱點(diǎn)。基于積分方程的區(qū)域分解算法是一種分析電大目標(biāo)電磁散射問題的有效方法，本文在基于等效原理的區(qū)域分解算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合旋轉(zhuǎn)對稱體(BOR)的旋轉(zhuǎn)對稱特性，實(shí)現(xiàn)了使用較少的計算資源，可精確分析寬帶電大金屬目標(biāo)電磁散射特性。
　　本文研究的是基于時域階數(shù)步進(jìn)積分方程的區(qū)域分解方法(MOD-DDM)，主要有以下幾個方

2、面的內(nèi)容:
　　首先，介紹了基于等效原理的區(qū)域分解算法的基本原理以及具體實(shí)現(xiàn)過程，然后分別介紹了本文研究的方法中所使用的時間基函數(shù)和空間基函數(shù)，時間基函數(shù)選擇使用加權(quán)拉蓋爾多項式(Laguerre Polynomials)，空間基函數(shù)要依據(jù)散射體形狀來選取，對于旋轉(zhuǎn)對稱散射體，在空間上使用旋轉(zhuǎn)對稱基函數(shù)進(jìn)行離散，而非旋轉(zhuǎn)對稱散射體則使用平面RWG基函數(shù)離散，最后給出了計算雷達(dá)散射截面(RCS)的方法。
　　其次，研究了多個不

3、共軸旋轉(zhuǎn)對稱體(MBORs)的瞬態(tài)電磁散射特性問題。在每個子旋轉(zhuǎn)對稱體上建立局部坐標(biāo)系和等效球面，通過等效原理可以將目標(biāo)上的電流等效到等效面上，并且由局部坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換得到每個子旋轉(zhuǎn)對稱體在入射波照射下的散射電流，子區(qū)域之間的相互作用可以通過計算等效面之間的相互作用并且利用等效原理得到。該方法利用了目標(biāo)結(jié)構(gòu)上的重復(fù)性和旋轉(zhuǎn)對稱體的旋轉(zhuǎn)對稱特性，有效的提高了計算效率。同時將自適應(yīng)交叉近似算法(ACA)引入本文方法，在確保準(zhǔn)確的基礎(chǔ)

4、上進(jìn)一步降低了內(nèi)存消耗。
　　最后，研究了單個任意結(jié)構(gòu)金屬散射體瞬態(tài)電磁散射特性問題。將目標(biāo)劃分成若干待求子區(qū)域，在每個子區(qū)域外建立等效球面并且將等效面表面電磁流分別用RWG基函數(shù)和BOR基函數(shù)展開，通過等效原理把子區(qū)域上的待求量轉(zhuǎn)移到等效面上進(jìn)行求解，子區(qū)域之間的相互作用由兩部分組成，一部分為鄰近組之間的相互作用，使用矩量法進(jìn)行求解，另外一部分為非鄰近組之間的相互作用，利用等效原理求解，有效的節(jié)約了計算資源。最后將基于MPI的并