表面辐射条件在非光滑凸散射体上的应用

Kriegsman等人(1987年)提出了一种计算凸体电磁散射的新技术表面辐射条件(OSRC)法。但当散射体存在奇异边缘时,用这种新技术求得的散射场与实际相差很远,大大地限制了OSRC法的应用范围。本文考虑到奇异边缘的作用,提出了有效解决这一问题的一种奇异电流冲激法。用这一方法求解了金属带、多棱柱的散射,表明奇异电流的贡献将大大改善散射场预测的精度,并得到奇异电流的影响程度是散射体不光滑点处内角的函数。     

表面辐射条件在求解二维均匀介质柱电磁散射中的应用

本文讨论了表面辐射条件(On-Surface Radiation Condition,简称OSRC)在求解二维均匀介质柱电磁场散射中的应用。其中利用求解均匀介质柱散射的三阶表面辐射条件算于讨论了入射场为横磁模(TM)和横电模(TE)的散射情况。文中计算了TM模入射时均匀介质柱的雷达散射截面(RCS),用OSRC求得的数值结果与严格解二者吻合得较好。     

预条件共轭梯度法在辐射和散射问题的应用

用矩量法求解一些辐射和散射问题,如线天线辐射和线状体散射等问题时,可以产生一个Ｔｏｅｐｌｉｔｚ线性方程组,采用预条件共轭梯度法（ＰＣＧ）与快速富里叶变换（ＦＦＴ）的结合方法（ＰＣＧＦＦＴ）来求解该方程组,其中预条件器采用Ｔ．Ｃｈａｎ的优化循环预条件器。使用ＰＣＧＦＦＴ算法,可有效地节省内存,提高了计算速度。为说明其有效性,将ＰＣＧＦＦＴ算法与ＣＧＦＦＴ算法以及Ｌｅｖｉｎｓｏｎ递推算进行了对比。     

数值吸收边界条件在OSRC方法中的应用

本文引入一种数值吸收边界条件,将其应用于解决开放空间电磁散射问题的表面辐射条件法(OSRC)之中。本文使用这种边界条件对理想导电及均匀电磁可穿透材料圆柱散射体的表面场进行了数值计算,并与使用二阶微分算子B_2型的吸收边界条件的结果作了比较。所有结果说明,这种数值吸收边界条件特大大改善OSRC方法的精度。     

超光滑基片表面散射的理论研究

从理论和数值模拟两个方面对超光滑表面的散射电磁场进行了分析研究。从极化电流源的散射出发,推导了基片表面背向散射电磁场的微分散射分布。通过与经典散射理论的比较,发现在入射角和散射角都较小时,结论与经典散射理论相一致,但是在入射角或者散射角较大时,两者存在差异,原因是理论中考虑了阴影遮蔽效应,导致了入射光或散射光必须透过两...     

FMM算法用于二维复杂散射体的RCS计算

利用快速多极子算法(FMM)计算任意形状二维电大尺寸导体加介质体目标的电磁散射，介质体为镶嵌在电大尺寸金属体上的有耗介质。建立金属一介质体的混合积分方程，用共轭梯度法和场量叠代的方法计算散射场，在叠代过程中用快速多极子方法，大大降低计算时间和减小内存要求。数据结果表明该方法的准确和高效。     

预条件共轭梯度法在辐射和散射问题中的应用

用矩量法求解一些辐射和散射问题 ,如线天线辐射和线状体散射等问题时 ,可以产生一个 Toeplitz线性方程组 ,采用预条件共轭梯度法 (PCG)与快速富里叶变换 (FFT)的结合方法 (PCGFFT)来求解该方程组 ,其中预条件器采用 T.Chan的优化循环预条件器。使用 PCGFFT算法 ,可有效地节省内存 ,提高了计算速度。为说明其有效性 ,将 PCGFFT算法与 CGFFT算法以及 Levinson递推算法进行了对比。     

动态分形表面的电磁散射

本文研究时变动态分形表面的电磁散射，计算了散射系数基尔霍夫解，分析了散射系数的时域特性，理论分析和实验结果表明，散射系数作时间序列是一个近似分形函数，并且其维数十分接近散射表面的分维数。     

沉没在高散射介质中的吸收体和散射体的扩散光学密度波取象

我们使用扩散光子密度法研究了沉没在高散射介质中的吸收体和散射体的取象,并对含有吸收体和加入不同颜色染料的散射体的取象实验结果进行了比较和分析。从实验结果可以得出：用扩散光子密度法可以探测强散射介质中吸收体或散射体的存在、大小和形状;以及在强散射介质中的散射体内加放不同颜色的颜料时,散射信号会发生不同的变化。     

十字型偶极子频率选择表面的电磁散射特性

研究了有介质衬底十字型偶极子频率选择表面的电磁散射特性。首先根据Ｆｌｏｑｕｅｔ定理得到各区域中的场分量表达式；然后由边界条件导出关于贴片上电流分布的积分方程；最后采用矩量法求解积分方程。文中给出了若干数值算例，结果与已有文献中的数据和实测结果吻合很好。     

超光滑基片表面均方根粗糙度的测量

探讨根据测量的总积分散射定标得到表面均方根粗糙度的问题。利用基片的表面模型和积分球本身的结构特征,对测量的表面有效均方根粗糙度进行修正,得到的表面均方根粗糙度与进口表面测量仪测量得的值相差为０．１ｎｍ 左右。     

2比特激励编码超构表面的辐射与散射调控

超构表面(metasurface, MS)是当前电磁领域研究的热点和前沿,它能够有效调控电磁波. 2比特数字编码MS由于不同形态单元个数的增加,增强了散射和辐射控制的灵活性,为更好的隐身效果、更宽的带宽以及多功能的实现提供了可能. 文中将分形磁电偶极子天线结构和极化控制MS单元有机融合,先构建出激励MS单元,再通过结构变换和数字编码,提出了2比特可激励编码MS,并设计了拓扑结构. 仿真和实验验证了辐射与散射调控的多功能特征. 设计的2比特激励编码MS在天线雷达散射截面(radar cross section, RCS)减缩和未来无线通信系统领域具有潜在的应用价值.     

高斯随机粗糙表面的电磁散射研究

本文利用数值方法研究高斯随机粗糙表面的电磁散射问题.应用矩量法研究高斯随机粗糙表面的电磁散射可以使我们获得较为精确的数值结果.但是,对于表面散射,应用矩量法时,表面未知变量的数目非常大,即使对于一维表面也需要几千个未知变量.当我们求解矩阵方程时,计算机对求解的问题有几个限制,一个是内存的限制,一个是速度的限制.为了克服内存的限制,发展了许多迭代数值算法.本文发展了一种新的数值迭代方法.利用这一方法,我们对高斯随机粗糙表面的电磁散射问题进行了研究,并与矩阵反演方法进行了比较.所得结果表明,这种新的迭代法具有很好的收敛性.     

分形随机粗糙表面的电磁散射研究

本文利用数值方法研究分形随机粗糙表面的电磁散射问题。 应用矩量法研究分形随机粗糙表面的电磁散射可以使我们获得较为精确的数值结果。但是,对于表面散射,应用矩量法时,表面未知变量的数目非常大,即使对于一维表面也需要几千个未知变量。当我们求解矩阵方程时,计算机对求解的问题有几个限制,一个是内存的限制,一个是速度的限制。为了克服内存的限制,发展了许多迭代数值算法。本文发展了一种新的数值迭代方法.利用这一方法,我们对分形随机粗糙表面的电磁散射问题进行了研究, 并与矩阵反演方法进行了比较.所得结果表明,这种新的迭代法具有很好的收敛性。     

海洋表面电磁特性的复象散波分析

本文用复象散波理论分析了波动海面的电磁特性，把分析结果与实验数据进行了比较，并研究了入射角度，极化方式和工作波长等因素对海洋表面电磁特性的影响。     

频域Mur条件差分近似的构造和应用

本文构造了Ｍｕｒ条件的频域有限差分近似。结果推导的非均匀、各向异性媒质中有限差分方程，可以有效、方便地计算电大尺寸复杂质体的电磁散射问题。     

自动测量超光滑表面微分散射的微分散射仪

介绍一种对超光滑光学基片及光学膜片表面进行微分散分布自动检测的微分散射仪。对散射理论以及仪器原理、关键技术和系统性能等进行了阐述。该仪器已经工程化，正为激光陀螺的研制，生产服务。     

邻居预条件加速的多层快速非均匀平面波算法

采用邻居预条件加速的多层快速非均匀平面波算法求解三维导电目标的电磁散射.通过分组,将耦合划分为附近和非附近区,对于非附近区采用索末菲恒等式对格林函数展开,用修正最陡下降路径代替索末菲积分路径进行数值积分.采用内插与外推技术将复角谱序列转换成均匀实角谱序列,以便于算法的高效实施.该算法的计算复杂度与多层快速多极子相当,且更具潜在优势.为改善迭代特性,本文研究了一种邻居预条件方法,加速迭代收敛,数值结果验证了算法的准确和高效.     

海洋表面电磁特性的复象散波分析

本文用复象散波理论分析了波动海面的电磁特性,把分析结果与实验数据进行了比较,并研究了入射角度、极化方式和工作波长等因素对海洋表面电磁特性的影响。     

电磁脉冲斜入射时无限长近地细导线表面电流的计算

本文应用时域有限差分（FDTD）方法研究电磁脉冲斜入射下无限长细导线的表面感应电流,并考虑了有耗地面的影响,该问题可以转换为二维问题来计算,从而大大节约计算资源,文中给出了各种情况下的感应电流计算结果。