電磁散射分析中的時(shí)域階數(shù)步進(jìn)積分方程區(qū)域分解方法.pdf

1、電磁散射問(wèn)題的研究是計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域(CEM)中的一個(gè)重要課題，而如何高效精確分析電大金屬散射體電磁散射特性一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)。基于積分方程的區(qū)域分解算法是一種分析電大目標(biāo)電磁散射問(wèn)題的有效方法，本文在基于等效原理的區(qū)域分解算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體(BOR)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)特性，實(shí)現(xiàn)了使用較少的計(jì)算資源，可精確分析寬帶電大金屬目標(biāo)電磁散射特性。
　　本文研究的是基于時(shí)域階數(shù)步進(jìn)積分方程的區(qū)域分解方法(MOD-DDM)，主要有以下幾個(gè)方

2、面的內(nèi)容:
　　首先，介紹了基于等效原理的區(qū)域分解算法的基本原理以及具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程，然后分別介紹了本文研究的方法中所使用的時(shí)間基函數(shù)和空間基函數(shù)，時(shí)間基函數(shù)選擇使用加權(quán)拉蓋爾多項(xiàng)式(Laguerre Polynomials)，空間基函數(shù)要依據(jù)散射體形狀來(lái)選取，對(duì)于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)散射體，在空間上使用旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)基函數(shù)進(jìn)行離散，而非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)散射體則使用平面RWG基函數(shù)離散，最后給出了計(jì)算雷達(dá)散射截面(RCS)的方法。
　　其次，研究了多個(gè)不

3、共軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體(MBORs)的瞬態(tài)電磁散射特性問(wèn)題。在每個(gè)子旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體上建立局部坐標(biāo)系和等效球面，通過(guò)等效原理可以將目標(biāo)上的電流等效到等效面上，并且由局部坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換得到每個(gè)子旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體在入射波照射下的散射電流，子區(qū)域之間的相互作用可以通過(guò)計(jì)算等效面之間的相互作用并且利用等效原理得到。該方法利用了目標(biāo)結(jié)構(gòu)上的重復(fù)性和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)特性，有效的提高了計(jì)算效率。同時(shí)將自適應(yīng)交叉近似算法(ACA)引入本文方法，在確保準(zhǔn)確的基礎(chǔ)

4、上進(jìn)一步降低了內(nèi)存消耗。
　　最后，研究了單個(gè)任意結(jié)構(gòu)金屬散射體瞬態(tài)電磁散射特性問(wèn)題。將目標(biāo)劃分成若干待求子區(qū)域，在每個(gè)子區(qū)域外建立等效球面并且將等效面表面電磁流分別用RWG基函數(shù)和BOR基函數(shù)展開(kāi)，通過(guò)等效原理把子區(qū)域上的待求量轉(zhuǎn)移到等效面上進(jìn)行求解，子區(qū)域之間的相互作用由兩部分組成，一部分為鄰近組之間的相互作用，使用矩量法進(jìn)行求解，另外一部分為非鄰近組之間的相互作用，利用等效原理求解，有效的節(jié)約了計(jì)算資源。最后將基于MPI的并