多層快速多極子加速條件及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，對于如何更加精確高效的分析電大尺寸復(fù)雜目標(biāo)的散射特性提出了更高的要求，而這也是計算電磁學(xué)領(lǐng)域長久以來的熱點難點之一。
　　本文的研究內(nèi)容以矩量法(MOM)為理論基礎(chǔ)，因為矩量法求解精度高，不受散射體幾何形狀限制，所以已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電磁散射問題的分析之中。但是，矩量法在求解電大尺寸問題時需要相當(dāng)多的時間和內(nèi)存。對于由積分類方程得出的大型稠密的線性系統(tǒng)，矩量法無法快速的求解。也就是說，在現(xiàn)有條件下，矩量法

2、無法完成對電大目標(biāo)散射的計算。隨后出現(xiàn)的在矩量法基礎(chǔ)上的快速多極子法(FMM)和多層快速多極子方法大大降低了電磁散射問題中的計算時間和內(nèi)存使用。
　　雖然多層快速多極子能夠加速矩陣矢量乘及計算速度，但它們卻不能減少迭代法求解中的迭代步數(shù)。因此，對于收斂性很差的復(fù)雜目標(biāo)的散射分析，預(yù)條件技術(shù)越來越多的被人們所采用。本文在多層快速多極子技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了物理光學(xué)電流預(yù)條件技術(shù)和局部多層快速多極子法(LMLFMA)，可以有效地減少迭代步

3、數(shù)，加速矩陣矢量乘，進而減少求解運算時間。為了進一步提高迭代求解效率，本文首次將兩種方法結(jié)合起來，相比兩種方法單獨使用，該混合方法在綜合效率上更優(yōu)越。
　　最后本文將多層快速多極子技術(shù)應(yīng)用在Vlasov輻射器的求解中。在保持精度的前提下改進了計算Vlasov輻射器近場分布的計算效率。將EFIE應(yīng)用于Vlasov輻射器近場計算，并用多層快速多極子法對其加速。同時利用Vlasov輻射器軸對稱的特點，應(yīng)用Lagrange插值對圓對稱模式