Pade（1，0）抛物线方程方法求解三维电磁散射问题

采用Pade（1,0）有理多项式,逼近抛物线方程中的拟微分算子,推导出一种易于计算三维电大目标电磁散射问题的Pade（1,0）抛物线方程算法．关于理想导电立方体电磁散射的算例表明,该算法在保证一定精度的前提下,大大提高了计算效率,节约了内存．     

基于SSP抛物线方程方法计算电磁散射问题

文章通过引入分裂步Pad楸平乖旄呓譙SP抛物线方程算法,并将该算法应用于电大目标的电磁散射特性分析中.对理想导体柱电磁散射的算例表明,该算法较传统抛物线方法在计算精度上有显著的提高,并减小了旋转次数,节省了计算时间.     

Padé(1,0)抛物线方程方法求解三维电磁散射问题

采用Padé(1,0)有理多项式,逼近抛物线方程中的拟微分算子,推导出一种易于计算三维电大目标电磁散射问题的Padé(1,0)抛物线方程算法.关于理想导电立方体电磁散射的算例表明,该算法在保证一定精度的前提下,大大提高了计算效率,节约了内存.     

两种抛物线方程算法在电磁计算中的比较

针对电磁计算问题,引入并分析了抛物线方程的两种基本算法:Crank-Nicolson方法和pad啨方法.一方面,推导了两种方法的差分离散表达式;另一方面,给出了操作抛物线方程算法所需的完全匹配层和近远场变换技术.数值方法表明,Crank-Nicholson方法适于求解电磁波传播和光滑物体散射问题,而对有棱边目标的散射问题,Pad啨方法则可获得更高的数值精度.     

PML技术及非局部边界条件在抛物线方程中的应用

文章引入并分析了用于抛物线方程算法的 2种吸收边界条件 :PML(完全匹配层 )及非局部边界条件。通过计算实例说明其与抛物线方程算法结合 ,不仅可以处理无界空间波的传播问题 ,而且可以用于物体的散射计算 ,并进一步比较了 2种吸收边界条件各自的优缺点     

基于改进的抛物线方程方法求解棱边散射体

将抛物线算法应用于目标的电磁散射特性分析中;针对传统的抛物线算法在计算棱边散射体时误差较大这一问题,引入了棱边绕射对其进行修正;计算结果表明,与传统方法相比,该方法可以有效地提高棱边散射体的计算精度.     

高阶PE算法及其在非局部边界条件中的应用

文章通过引入 Padé逼近构造高阶抛物线方程 ( PE)算法 ,用非局部边界条件 ( NL BC)作为吸收边界条件 ,截断计算区域以模拟无界空间波的传播 ,结合高阶 PE算法分别计算不同角度平面波的入射问题。数值计算结果表明随着入射角度的增加 ,必须借助于高阶 PE算法并结合 NLBC来处理无界空间大角度波的传播问题     

抛物线方程在计算三维电大目标电磁散射中的应用

抛物线方程算法是建立在波动方程轴向近似基础上的一种数值方法,该方法假设电磁波能量沿抛物线轴向的锥形区域传播。文章推导了三维标准的抛物线方程及相应的近场-远场变换理论,并计算了理想导体球的雷达散射截面;数值结果表明抛物线方程算法的引入,在保证一定精度的前提下,大大提高了计算效率,节约了内存。     

一种易用于抛物线方程的非局部边界条件

提出一种将非局部边界条件用于抛物线方程的方法,该方法不仅可以处理各个角度波的入射问题,而且可以直接应用于PE的各种算法中,数值结果表明用NLBC处理平面波的传播时,计算结果与实际符合得较好。     

三维电大尺寸复杂群目标的单站RCS的快速多极子分析

用快速多极子算法(FMM)和共轭梯度法(CG)求解三维电大尺寸复杂群目标的电磁散射特性。对单站雷达散射截面(RCS)的预估,更采用了物理光学电流近似和相位修正的继承迭代法两项措施进一步加快了求解过程。该方法具有节省内存,计算量小,迭代速度快且精确度高的特点,特别适于准确分析多个电大尺寸目标间的相互影响。用三维计算实例验证了该方法在解决电大尺寸复杂群目标电磁散射分析方面的有效性和优越性。     

二维高斯随机粗糙面与其上方三维双立方体复合散射的混合算法

基于数值方法(MOM)与基尔霍夫近似(KA)相结合的混合算法计算了二维随机粗糙面与其上方三维双立方体的复合散射特性。首先建立了随机粗糙面与其上方三维双目标的复合模型,将目标划分为MOM区域,粗糙面划分为KA区域,并采用Monte-carlo方法模拟真实粗糙地面。在复合散射场的求解中,首先求出在仅有初始入射场时多目标表面的感应电流;其次,将目标表面感应电流产生的散射场与外部入射场作为KA区域的入射场,求出KA区域表面的感应电流;最后将KA区域的感应电流产生的散射场与外部入射场作为MOM区域的入射场,利用导体目标表面的狄利克莱边界条件求出目标表面电流以及电流系数,并进一步求解出散射场。通过减小了粗糙面各面元的相互耦合及体-面的高阶耦合作用,极大提升了计算速率。在大小尺寸为L_x×L_y=100λ×100λ的粗糙面与棱边长度为l=2λ的立方体目标复合计算中,使用MoM算法产生了747 886个未知量,计算时间为8 821.5s;而使用MOM-KA混合算法产生未知量为26 868个,计算时间为423.8s,仿真结果同时验证了MOM-KA混合算法的准确性。最后,详细讨论了均方根高度、目标间距、高度及立方体尺寸及对复合散射系数的影响。     

等效球理论计算冰晶粒子毫米波散射的误差分析

利用4种等效Lorenz-Mie理论以及离散偶极子近似理论(DDA)计算了毫米波频率下卷云中随机取向六角形冰晶粒子的散射特性.对比结果表明:在毫米波频率下,利用等效体积与投影面积比值(V/A)Lorenz-Mie理论计算的结果与DDA的结果最接近,最后利用最小二乘法拟合出误差公式,为等效球理论代替DDA计算复杂的六角形冰晶粒子散射特性提供参考依据.     

光镊理论模型研究进展

根据微粒尺度与入射光波长间的关系,给出几何光学模型和电磁模型.详细描述几何光学法、时域有限差分法(FDTD)、有限元法(FEM)、广义洛伦兹-米理论(GLMT)和瑞利散射方法等计算光镊捕获力的理论,并列出T矩阵法、离散偶极子近似法(DDA)、矩量法(MOM)及耦合偶极子法(CDM)等多种数值计算方法.研究表明:在光镊技术中,这些方法可用于不同性质的光束及微粒的研究,其研究方法与过程均有所不同.     

基于SIMULINK的气隙局部放电仿真技术研究

为了解决目前国内外局部放电仿真方法难以计算气隙局部放电暂态过程的问题,利用MATLAB(SIMULINK)的公共模块库和电力系统专业模块库,根据单气隙局部放电仿真物理模型,构造了气隙局部放电仿真计算的电路.研究了气隙放电过程的电压控制方法、分段时间控制方法、线性时间控制方法以及非线性时间控制方法,从而实现了多种控制方式下单气隙局部放电暂态过程的计算机仿真.得到的工频周期内的仿真波形和纳秒级单次放电仿真波形均与实际测量波形比较接近,证明利用SIMULINK可以进行气隙局部放电过程的仿真.该方法具有建模方便、运算速度快等优点,是一种十分有效的方法.     

基于抛物线方程求解二维电磁散射问题

文章应用抛物线方程求解二维凸面物体的双站雷达散射截面,模拟多体散射问题。其优点在于将传统的波动方程降维处理,采用步进迭代方法,节省大量计算资源。应用完全匹配层和有限差分法计算单个和多个圆柱的小角度双站RCS,计算结果和精确解基本吻合,且计算速度大大提高。     

准弹性光散射测量机理及其应用

准弹性光散射技术是生物学中一种新颖的技术，具有测量速度快，精度高等 优点。准弹性光散射测量原理是基于经典的多普勒效应，利用 Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｇａｎｓ－Ｄｅｂｙｅ （ＲＧＤ）近似方法推导出微粒运动速度和频率变化之间关系。对生物微粒（精子与四膜 虫）进行测量表明 ＲＧＤ近似方法完全适用。     

Bi-Spectrum Scattering Model for Conducting Randomly Rough Surface

IntroductionThe scattering model for randomly rough surfacesis an important part of microwave remote sensingtheory.However,the scattering from a randomlyrough surface is a very complex problem whichdose not admit closed- formed analytic solutionsfrom the …     

分形簇团粒子光学特性的数值计算

基于分形理论,模拟了具有分形结构的簇团粒子,用离散偶极子近似方法,计算单个簇团粒子光学特性,得到簇团粒子的散射强度随入射光波长变化的角分布,并将所得数值结果与T矩阵和Mie理论的数值结果进行比较,同时给出簇团粒子的线性极化度的角分布,为研究复杂结构目标散射体的光散射特性提供了有效的计算方法.