用小波变换快速求解三维电磁散射问题

在三维电磁散射问题中,用小波变换对由Ｒａｏ面片生成的阻抗矩阵进行稀疏化和求逆,比较了两种小波变换对阻抗矩阵的稀疏效果,由此指出了三维散射问题与二维散射问题中小波变换选取有所不同。通过分析和算例,表明小波变换可以有效减少阻抗矩阵的求逆时间,这对于计算电大尺寸散射体的ＲＣＳ是很有益的。     

高效求解任意非常规目标电磁散射的 修正电场积分方程方法

本文研究了一种可以高效求解任意非常规目标电磁散射的修正电场积分方程方法.借助磁场积分方程主值项的提取,加入到传统电场积分方程中,将传统的一次迭代求解过程转变成逐渐逼近真解的内外两层迭代.其外层迭代不断刷新电流,最终得到精确解.加入磁场主值项的修正电场积分方程显著降低了条件数,同时保留了原电场积分方程普适性强,可用于处理任意非常规目标的优点.对于每一外层迭代步中电流的求解,本文采用了加速矩阵矢量相乘的多层快速非均匀平面波算法,形成高效的内层迭代求解.数值结果表明,该方法在保证精度的同时,可以显著降低问题的求解时间.     

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。     

基于体积分方程的三维集成电路互连线电磁快速求解器

三维集成电路通过高密度金属互连线实现芯片在三维空间上互连,其电路参数的快速提取是保证信号完整性良好设计的关键技术之一.文中基于体积分混合势积分方程（mixed potential integral equation,MPIE）方法,结合多层平面介质格林函数与预纠正快速傅里叶变换（pre-corrected fast fourier transformation,pFFT）方法,通过对互连线内趋肤电流准确建模,实现对互连线结构S参数的快速准确提取.通过对典型互连线结构的仿真表明,本文求解器得到的结果与商业软件HFSS结果在网格剖分考虑趋肤效应时,其精度相当,计算效率可提高50%以上.所以本文方法在三维集成电路互连线参数快速提取方面具有一定的应用前景.     

用CCGM-FFT方法研究近场多体电磁散射

采用电磁场理论方法研究近场光学成像问题,通过将LippmanrrSehwinger积分方程（LISE）离散化,应用复共轭梯度法与快速傅里叶变换（CCGM-FFT）相结合的方法进行数值求解。数值模拟结果表明,近场光学成像表现为一种复杂的电磁场干涉现象,电磁场干涉的程度与样品的尺寸大小及样品间的间距有关,同时对采用P波和S波入射时所得出的样品形貌图像特点给予合理的解释,数值模拟的结果对实验分析具有参考价值。并且,与传统的矩量法（MOM）求解LSIE相比较,采用CCA3M-FFT有效地节约了计算机的内存和CPU的运算时间。     

斜入射下介质柱二维电磁散射 问题的一种数值分析方法

采用矩量法,共轭梯度法和快速傅里叶变换的混合方法来分析任意形状截面的非均匀各向异性的介质柱在斜入射条件下的二维电磁散射.在这个方案中,采用关于总电场的微-积分方程,借助于包含介质柱的一个矩形来产生离散网格,而离散量的线性方程组仍然建立在原介质柱截面区域上.这样既不会扩大原问题的规模,又可以有效地利用共轭梯度法与快速傅里叶变换的结合算法CG-FFT来求解.文中给出了数值算例,证实了该方案的有效性.     

AIM结合渐近波形估计技术快速分析目标宽带电磁散射特性

该文将自适应积分方法(AIM)与渐近波形估计(AWE)技术结合快速计算了目标宽带雷达截面(RCS)。通过渐近波形技术实现快速扫频,利用自适应积分(AIM)稀疏存储稠密阻抗矩阵及阻抗矩阵的频率导数,并加速求解泰勒展开系数中的矩阵与矢量相乘计算,提高了计算速度并降低了内存需求。通过结合自动微分技术,计算了该方法所需的格林函数关于频率的高阶导数。数值结果表明,与传统AIM逐点计算相比,该方法在不失精度条件下大大地降低了计算时间。     

三维介质目标电磁散射的一种计算方法

采用矩量法－共轭梯度－快速富立叶变换（ＭＯＭ－ＣＧＭ－ＦＦＴ）的混合技术来研究三维均匀介质和非均匀介质目标的散射问题。该方法是以等效电流作为未知函数建立积分方程,用ＭＯＭ将之转化为线性代数方程组,应用ＣＧＭ－ＦＦＴ进行求解。由于在计算中采用了ＣＧＭ－ＦＦＴ技术,降低了所需计算机内存和ＣＰＵ时间,可以有效地处理大尺寸三维目标的散射。所计算出的数据和解析结果相比较,吻合较好。结果证明,该方法适应性广,     

三维目标电磁散射的自适应积分方法

应用自适应积分方法并结合邻近组预条件求解三维导电目标的电磁散射.通过建立辅助基函数将三角形分域基函数映射到矩形网格中,并将格林函数离散变换为具有Toeplitz特性的矩阵.用快速傅立叶变换加速迭代求解中的矩阵和矢量相乘,该方法极大的减少了内存需求和CPU时间,其存储量和运算复杂度分别为低于O(N1.5)和O(N1.5logN)量级.应用邻近组预条件技术进一步降低了迭代求解所需的迭代次数.数值结果表明了该方法的准确性和高效性.     

金属-介质混合目标电磁散射的P-FFT快速求解

针对任意形状金属-介质混合目标的电磁散射问题,使用矩量法将体-面结合的积分方程(VSIE)转换成线性方程组,并利用预修正快速傅立叶变换(P-FFT)方法来进行快速求解.为减少直接计算和预修正的近区未知量个数,采用一种改进的模板拓扑.数值计算结果表明,基于VSIE的P-FFT方法可以高效准确地求解金属-介质混合目标的电磁散射问题,改进的模板拓扑可以显著减少近区未知量个数,从而减少算法的存储需求和计算时间.