有限元—邊界積分法在雙負(fù)介質(zhì)電磁散射中的應(yīng)用.pdf

1、長期以來,為了滿足工程電磁場應(yīng)用的需要,精確高效的數(shù)值分析方法一直是計算電磁學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。有限元(FEM)是計算電磁學(xué)的主流方法之一,它對于復(fù)雜邊界結(jié)構(gòu)和非均勻介質(zhì)問題具有很強(qiáng)的處理能力。而邊界積分法(BIE)是一種有效的數(shù)值計算方法,它將求解區(qū)域降低到最小,能夠分析無限大的開放區(qū)域。本文的研究工作是將有限元-邊界積分法(FE-BI)應(yīng)用到求二維雙負(fù)介質(zhì)的電磁散射問題中。主要工作包括以下幾個方面:
　　首先,介紹了有限元-邊界

2、積分法的基本原理和雙負(fù)介質(zhì)的基本結(jié)構(gòu),以及雙負(fù)介質(zhì)的各種奇特電磁學(xué)性質(zhì),展望了雙負(fù)介質(zhì)的應(yīng)用前景。
　　其次,將有限元-邊界積分法與基于模型參數(shù)估計(MBPE)技術(shù)相結(jié)合,發(fā)展了一種快速求解寬帶電磁散射的方法。并將其應(yīng)用到二維雙負(fù)介質(zhì)散射體的寬帶散射計算中,成功實(shí)現(xiàn)了寬帶雷達(dá)散射截面的快速計算。結(jié)果表明:在不占用過多內(nèi)存的前提下,大大提高了計算效率。
　　最后,本文嘗試用有限元-邊界積分法與MBPE技術(shù)結(jié)合,分析了雙負(fù)介質(zhì)覆

3、蓋導(dǎo)體方柱的電磁散射特性,并將其與等離子體涂覆相比較,結(jié)果表明:由于模擬的雙負(fù)介質(zhì)是匹配介質(zhì),其吸波特性明顯優(yōu)于等離子體,適當(dāng)選取雙負(fù)介質(zhì)參數(shù),可以使雙負(fù)介質(zhì)包層能有效減小目標(biāo)的雷達(dá)回波,在隱身方面有良好的應(yīng)用前景。
　　本文的研究結(jié)果表明,有限元-邊界積分法與MBPE技術(shù)的結(jié)合是分析電磁散射問題的一種非常有效的數(shù)值方法,與精確結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果顯示該方法的精度高,計算效率更高;用此方法計算雙負(fù)介質(zhì)涂層問題,計算結(jié)果表明雙負(fù)介質(zhì)覆