轴对称二维非均匀介质分布中短电位电阻率测井响应

利用数值模式区配方法对短电位电阻仪的测井响应进行了模拟。由于数值模式匹配方法可将二维的数值运算降为一维的数值运算和另一维解析递推，大大提高了计算速度。该方法能很方便地匹配轴对称二维非均匀介质的复杂边界条件，可以同时考虑井眼，围岩和侵入影响及其综合影响，可用于短电位电阻仪测井的成像研究。     

二维平面分层媒质中的数值模式匹配—算子矩阵理论及计算方法的应用

本文在直角坐标系中针对任意二维非均匀媒质中的电磁场问题，研究并推广了数据模式匹配的算子矩阵理论，提出了更为一般和实用的公式表达，导出了统一的任意激励源展开公式。所导出的公式更便于边界的匹配得到快收敛的数值解答，并且可普遍适用于未正交归一化的基函数和特征函数以及存在简并模式的情况，另外，文中还着重讨论了建立在以上理论基础上的一般数值计算方法，论述了选择分域三角基的优越性，讨论了确定格点的原则，给出了     

多区域柱面分层介质中的电磁散射—电磁波测井分析

本文讨论了径向柱面分层介质中全波分析的解析模式和数值模式方法.前者适用于任意激励形式下的场分析;后者在轴对称激励时,通过引入反射矩阵和透射矩阵的概念,可求解二维完全非均匀介质中的场.基于数值模式匹配理论,编制了适用于电磁波测井的计算机分析程序.通过实例计算,获得了与二维有限元方法完全一致的结果。而计算时间仅后者的1％.     

结合高阶矢量FE/BI方法的快速WCAWE计算

将矢量有限元/边界积分混合方法(FE/BI)用于背腔式贴片天线的输入阻抗建模,在FE/BI方法中,采用基于六面体网格(hexahedron)的高阶矢量基函数(higher order vector basis functions)展开未知场分量;结合高阶矢量FE/BI,采用最近发展起来的WCAWE技术(Well-Conditioned Asymptotic Waveform Evaluation)实现了贴片天线输入阻抗的快速计算;WCAWE技术通过正交化的方式获得低阶模型,这种方式避免了Arnoldi等子空间技术增加矩阵尺度的缺点,同时也确保具有比传统的AWE更好的频带展宽特性;关于输入阻抗计算的数值结果将证明WCAWE技术的优势.     

矩量法中阻抗矩阵的稀疏化研究

将高阶叠层矢量基函数及最大正交高阶矢量基函数应用于电磁场积分方程方法,提出将阻抗矩阵按稀疏阵处理的方法.通过文中的处理,使得存储阻抗矩阵的内存需求量和求解矩阵方程的迭代求解时间大为降低.本文还结合适当算例,分析了判断门限的选取对阻抗矩阵的存储量与迭代法求解的计算量的影响.     

一种基于高阶矢量基函数的叠层预条件技术

基于六面体的高阶叠层基函数,提出了一种新颖的构造预条件矩阵的方法.该方法基于叠层基函数特有的嵌套性质,利用特殊的编号策略,将由有限元方法导致的系数矩阵分成块矩阵的形式,最后由不完全LU分解(ILU)导出近似的预条件矩阵.结合该预条件技术,发展了一种叠层预条件-GMRES算法,并将该预条件算法用于加速三维腔体散射的矢量有限元/边界积分(FE-BI)矩阵方程的迭代求解,讨论了该预条件算法中块矩阵ILU分解截断门限T_dr对算法的影响.     

多天线系统中的多维极化分集性能分析

分别研究了六维极化元天线和三维极化偶极子天线模型的空域相关矩阵,计算了系统的信道容量和有效空间自由度(EDOF).通过定义更广义的角谱分布,指出了在六维极化的元天线模型中,平均入射角对系统性能起着关键的作用,而入射角谱的对称性也是导致元天线模型中低相关性的主要原因;通过对三维正交极化的半波偶极子结合矩量法和蒙特卡罗方法计算,论证了在散射丰富条件下应用三维极化天线,可获得接近三倍单天线信道容量的增益,从而验证了已有的测试结果;最后给出了三维正交极化天线的设计思路.     

复杂金属载体上线天线的MoM分析

各类金属载体上线天线的特性分析具有很重要的实用价值。本文运用矩量法处理各种载体上线天线问题。首先将线天线模拟为带状线,天线和载体表面均采用平面三角形单元进行剖分,RWG基函数作电流展开函数。然后介绍了线面连接处贴片单元的剖分方法,以及在连接处定义基函数和添加电压源模型。本文分析了各种形状金属载体上线天线的特性,研究了角度和位置对天线输入阻抗或辐射特性的影响。数值结果验证了方法的正确性。     

精确稳定求解时域电场积分方程的一种新方法

时域电场、磁场和混合场积分方程已被广泛用来分析散射体的时域散射响应.基于适当的空间积分方法和隐式的时间步进算(MOT)法在求解时域磁场和混合场积分方程时总是稳定的,然而在求解TDEFIE时则是不稳定的.在本文中,时域电场积分方程的非奇异性积分采用标准的高斯求积法来计算;而利用参数坐标变换和极坐标变换将其奇异性积分转换成为可以分区域精确快速计算的非奇异性积分.通过数值实验表明,利用该方法可以非常精确稳定地求解时域电场积分方程,即使是在时间迭代后期也不必采用任何求平均的过程;另外,该方法可以用于任意时间基函数并可以推广到高阶空间基函数的情形.     

对三维多层快速多极子方法中不变项计算的优化

本文首先研究了三维MLFMA中不变项的内在性质.它们分别是:α_mlm'l具有平移不变性,V_s和V_f在角谱空间中共轭对称,使用Galerkin法时 _sparse为对称矩阵并且V_s和V_f相等.这些性质可用于优化不变项的计算,使α m_lm'_l的计算复杂度从O(M_l(6³-3³))降到O(7³-3³)甚至O((7³-3³)/8),而V_s和V_f的复杂度则从O(K_LN)降至O(K_LN/4),A_ji的从O(N)到O(N/2).数值结果表明了优化的有效性.