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.     

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。     

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.     

矩量法与C_（3V）群基函数求解二维电磁散射的应用

根据散射体的几何对称特性,将群的对称理论和基函数的选取与矩量法相结合,可以有效减少计算存储量和计算时间。对于横截面为正三角的散射柱体,取正三角形各顶点和各边中点为对称点,构造6个自然对称基函数。将正规表示基函数约化为不可约表示,进而确定出上述6个自然对称基的线性组合的独立完备基。结果表明,以该基函数级数展开计算具有收敛速度快,计算精度高等特点。     

流星余迹电磁散射场的矩量法分析

文中利用矩量法分析了流星余迹在各种情况下的散射特性，着重指出了流星余迹散射场与金属体散射场的关系。数值结果与论述同一问题的文献结果基本吻合。     

均匀介质目标高阶矩量法的高效预处理方法

针对均匀介质目标的高阶联合切向积分方程(CTF)迭代求解收敛慢甚至不收敛的问题,提出了一种高效预处理构建方法。通过研究CTF离散方程的矩阵特性,发现矩阵方程中等效电流和等效磁流的两个耦合项具有绝对数值相差很大的特征。利用此特征,提出了先忽略弱耦合项,再用不完全LU分解构造预处理器。数值算例表明:采用此预处理技术的高阶CTF方程在保留CTF方程高精度与稳定性的基础上,具高效性。     

高阶MoM及其与PO的混合法计算电磁散射问题

本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高阶矩量法,采用基于Lagrange插值的高阶矢量基函数,结合点匹配技术,比传统的高阶法简单,易于实现.计算结果表明,本文的高阶矩量法及其与物理光学法结合的混合方法能准确有效的计算目标的电磁散射特性.     

应用改进的快速偶极子法和特征基函数法分析导体目标电磁散射特性

该文提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法基于特征基函数法,将改进后的快速偶极子法与之相结合,把远场组间的矩阵矢量积转化为聚集-转移-发散的形式,从而加速次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘的速度。与传统的快速偶极子法结合特征基函数法相比较,在同等精度下,计算时间和内存消耗都得到了有效地缩减,数值结果证明了该方法的精确性和有效性。     

电磁散射数值分析中的特征基函数方法

研究了电磁散射分析中一种新颖的矩阵降阶技术--特征基函数(CBF)方法,并从理论和应用两方面对其进行讨论.基于模型分块以及高层级基函数的概念,首先构造散射体子块上的特征基函数,包括反映初始激励响应的一次基函数(PCBF)和反映不同子块之间互作用的高次基函数,来构成全局的矩阵方程.所得到的矩阵尺度仅与子块数量M有关,故极大的降低了传统矩量法中阻抗矩阵的尺度.由于基函数的构建充分考虑了子块间的相互耦合,因而得到的特征基函数较能真实地描述实际电流分布规律;通过求解全局方程确定M2待求量,即可得到较为精确的数值结果.     

高阶叠层渐近相位基函数结合快速多级子分析电大物体散射特性

由入射波与面电流的关系,引出了渐近相位(AP)在高阶叠层基函数(HO-RWG)中的应用,并运用到矩量法(MOM)中,与快速多级子方法(MLFMA)结合,分析了电大尺寸复杂目标的电磁散射特性。与高阶叠层基函数和零阶相位基函数(AP-CRWG)相比,在相同的计算精度下,都可以大大减少未知量数量,从而可以节省大量内存和计算时间。计算实例表明,该方法有较高的精确性和有效性。     

基函数展开加速的PBSV-DDM及其在柱体散射中的应用

基于部分基础解向量的区域分解算法(PBSV-DDM)是一种新的快速高效的电磁场数值计算方法.不同于传统的区域分解算法,PBSV-DDM首先求出关于连接边界上节点的部分基础解向量,在迭代过程中,只需要对部分基础解向量做简单的线性组合就可以获得整个求解区域的最终解.然而当子区域间连接边界上的节点很多时,PBSV-DDM方法中求解基础解向量就会变得非常耗时.为此,将连接边界节点上的场值用数量较少的基函数展开,并采用欠松弛法加速部分基础解向量的迭代计算,进一步提高了PBSV-DDM的计算效率,降低了存储量.     

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。     

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.     

三维导电目标电磁散射的高阶多层快速多极子方法

为进一步提高电大尺寸目标散射求解能力,采用了基于多层快速多极子方法的高阶方法.与低阶相比,该方法所需未知量数目大大减少,而计算精度不变,因而具有比传统多层快速多极子方法更高的计算效率.给出的典型计算结果充分说明了高阶多层快速多极子方法的高效性.     

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。