圆柱导体电磁散射问题分析

利用矩量法对圆柱导体电磁散射特性进行了研究.基于伽略金法,采用分域基函数展开模式,得出了圆柱导体的电磁散射方向图,并对圆柱体直径和入射波波长不同比例情况下的散射情况进行了研究.文中还用MATLAB给出了圆柱体电磁散射的精确计算结果.     

二维理想导体角反射器电磁散射场的计算

报道了采用模式匹配技术计算电极化和磁极化平面波垂直入射时二维理想导体角反射器散射场的方法。推导出以散射场展开系数为未知量的线性方程组,由计算机求解线性方程组得到散射场的展开系数,从而计算散射场。还给出计算实例,并与矩量法计算结果比较,两者一致。     

部分覆盖介质导体柱的电磁散射研究

本文通过建立积分方程并利用矩量法,解决了部分涂覆介质导体柱的电磁散射问题。有关的计算程序成功地实现了通用化,即集导体柱、介质柱、全部及部分覆盖介质的导体柱的计算程序为一体。实例计算表明,该程序在计算目标雷达散射特性方面具有较高的实用价值。     

理想导体散射特性的辅助源法分析

基于辅助源法对理想导体的雷达散射截面进行了分析，并与矩量法计算结果进行了比较，结果表明辅助源法结果与矩量法结果一致性较好。     

基于特征基函数法的一维理想导体粗糙海面电磁散射快速算法研究

针对传统矩量法在处理具有较多未知量的理想导体粗糙海面电磁散射问题时对计算机内存的需求过大, 耗时过长的缺陷, 文中引入了特征基函数法, 并根据Foldy-Lax多径散射方程构造特征基函数, 首先只考虑离散子域本身的自相互作用构造主要特征基函数, 然后考虑各离散子域间的互耦效应构造次要特征基函数, 最后由主要特征基函数和次要特征基函数的加权叠加构造特征基函数.通过与传统矩量法仿真结果的对比, 讨论了不同次要特征基函数的阶数或不同离散子域的个数对计算精度和计算效率的影响.仿真结果表明了本文所采用的算法能够在保证计算精度的前提下, 减少计算时间, 并能够通过离散子域尺寸的选取控制实际操作矩阵的维数.     

电磁散射与辐射问题中的混合基函数矩量法

三维散射与辐射问题通常采用电场积分方程(EFIE)结合矩量法(MoM)求解,而基函数是决定矩量法精度和效率的重要因素。本文针对采用三角形网格剖分会引起未知元过多而采用四边形网格剖分会因为网格质量变差而影响计算精度的问题,提出一种基于三角形与四边形混合网格的混合基函数,应用于散射体RCS和天线阻抗特性计算。结果表明,相比于三角形剖分,混合基函数能够在减少未知元个数的同时获得较高的精度;另外也解决了基于单纯四边形网格的基函数在网格质量较差的情况下不能准确模拟表面电荷的问题。     

导体平板上铆钉的电磁散射分析

利用电场积分方程(EFIE)的矩量法分析了导体平板上有铆钉的电磁散射问题.铆钉和平板表面采用三角形面元进行剖分,面元上的电流分布用子域基函数表示,用伽略金法将电场方程转化为矩阵方程求解电流系数.数值计算了导体平板上有无铆钉时的雷达散射截面随入射角的变化,结果显示当平板上有多铆钉时,在一定的角度范围内,铆钉对雷达散射截面的影响非常明显并且与铆钉的分布情况有关.     

介质体电磁散射的偶极子模型法研究

提出用偶极子模型法来分析介质体的电磁散射.该方法以矩量法和Schaubert-Wilton-Glisson(SWG)基函数为基础,把介质体剖分成一定数量的四面体元.在介质体内,把含有公共面的体元对等效成电偶极子;在介质体表面,把边界面及其对应的体元等效成电偶极子.当等效偶板子单元离观察点大于临界距离时,用偶极子模型法计算阻抗矩阵元素.偶极子模型法简单易操作,不仅能大幅度降低阻抗矩阵的计算时间,还简化了边界条件的处理.数值结果表明了该方法的高效性及与原方法几乎相同的计算精度.     

草原环境地表电磁散射的矩量法研究

为了满足草原及其附近目标雷达探测和遥感的需要,选用高斯型分布表示草和土壤表面的高度起伏情况,选取Topp 模型表示土壤层介电常数,采用双弥散模型表示草的介电常数,运用矩量法研究了草原环境地表的电磁散射特性,得到了散射系数的角分布曲线,讨论了入射角、入射波频率、草含水量、土壤湿度、土壤层和草层表面相关长度及均方根高度、草层厚度对散射系数的影响。结果表明,散射系数随散射角振荡地变化,在镜反射方向处有明显的散射增强效应;入射角和入射波频率对散射系数的影响较大,草含水量、土壤层和草层表面起伏相关长度和均方根高度对散射系数影响较小且较为复杂,土壤湿度、草层厚度对散射系数几乎没有影响。     

快速多极子在任意截面均匀介质柱散射中的应用

采用快速多极子法（FMM）加速后的矩量法（MoM）求解由电磁场等效原理导出的关于均匀介质柱表面等铲电磁流的积分方程,进而计算其电磁散射特性,FMM的引入使计算时间和内存开销都从O(N^2）降到O（N^3/2）,且并不增加多少复杂度。最后给出了一些介质柱体RCS的算例。     

基于高阶叠层矢量基函数的加速迭代求解方法

提出了一种基于双线性思想的高阶基函数降低矩量法分析介质目标电磁散射问题时的未知量.论文给出了双线性高阶叠层基函数的构造过程, 并将其应用于介质的面积分方程分析中.数值算例比较了不同阶数时所需未知量以及计算精度, 表明该高阶叠层基函数在满足相同积分方程的计算精度时能比低阶基函数节省未知量.     

介质散射的双线性高阶叠层基函数矩量法分析

提出了一种基于双线性思想的高阶基函数降低矩量法分析介质目标电磁散射问题时的未知量.论文给出了双线性高阶叠层基函数的构造过程, 并将其应用于介质的面积分方程分析中.数值算例比较了不同阶数时所需未知量以及计算精度, 表明该高阶叠层基函数在满足相同积分方程的计算精度时能比低阶基函数节省未知量.     

一种求解目标内谐振时散射截面的有效方法

众所周知,在内谐振频率点上,用矩量法求解电场或磁场表面积分方程将得到不正确的表面电流。文中应用奇异值分解和正交化方法对由电场积分方程计算出的表面电流进行修正,从而得到目标表面上产生散射场的真实电流分布。文中计算了一无限长理想导体圆柱内谐振时的散射截面,所得结果与解析解一致,并对一无限长理想导体正方柱的后向散射截面进行了计算,结果表明本文方法是有效和准确的。     

介质目标电磁散射特性的多层特征基函数法分析

特征基函数法是近几年提出的一种基于分块和高阶基函数概念求解电磁散射问题的快速算法.为了更有效地分析电大尺寸多目标的电磁散射问题,将基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数法扩展为多层特征基函数法,通过对子域进行多层划分来控制生成矩阵维数的大小和计算精度.应用多层特征基函数法计算了介质目标的远区散射场,数值结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,且计算效率明显提高.     

并行多层快速多极子的高效预条件技术

多层快速多极子法是基于矩量法的快速算法,具有较低的计算复杂度和存储复杂度,被广泛应用于目标电磁散射特性分析。对于复杂结构电磁目标,由于矩阵条件数较差,往往存在迭代收敛慢甚至不收敛的问题。针对这一情况,文中利用快速多极子的近区矩阵,结合稀疏矩阵方程求解构造了一种高效预条件。数值实例表明该方法相比于块对角预条件效果更好,能有效加速多层快速多极子迭代过程。     

金属介质混合目标电磁特性的快速分析

将自适应积分算法与基于体面混合积分方程的矩量法相结合快速分析任意结构金属/介质混合目标的电磁散射和辐射特性.通过将传统矩量法的阻抗矩阵分为两部分且采用不同的方法进行处理计算,提高了矩量法的计算速度并大幅度缩减了需要的计算机内存占用量.最后,分别用传统的矩量法与结合自适应积分快速算法的矩量法计算了三个典型例子,通过比较充分说明了文中方法的有效性.     

二维多导体柱电磁散射特性的特征基函数法分析

特征基函数法是近两年提出来的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法使用的特征基函数不受传统矩量法离散尺寸的限制,因而可以大大减小要求解的矩阵方程。应用特征基函数法分析了二维多导体柱的电磁散射特性,计算了多个无限长导电椭圆柱和方柱的雷达散射截面,结果表明特征基函数法的计算结果与传统矩量法的计算结果吻合良好,而计算量却大为减少。     

基于奇异值分解的方法求解目标内谐振时的散射截面

表面积分方程已被广泛地用来分析电磁散射问题,但在离散的内谐振频率点上,用矩量法求解积分方程将得到错误的结果.本文基于电场积分方程,应用奇异值分解找出谐振模电流,并采用正交化方法将其舍去,从而得到非谐振模电流的分布.文中计算了一无限长理想导体圆柱内谐振时的散射截面,所得结果与解析解一致,并对一无限长理想导体三角柱的前向散射截面进行了计算,结果表明本文方法是有效和准确的.