基于特殊結構目標的積分方程區(qū)域分解方法關鍵技術研究.pdf

1、對于包含復雜結構和媒質的三維電大尺寸目標,特別是多尺度(Multi-Scale)目標的電磁建模并準確分析變得越來越重要。本文主要針對實際工程中的多尺度問題,系統(tǒng)研究了積分方程區(qū)域分解算法(IE-DDM)。研究工作覆蓋了理想金屬目標,均勻無耗介質目標以及金屬介質復合目標的電磁散射與電磁輻射的仿真分析。對于多尺度目標,不僅研究了共形網格的區(qū)域分解方法,而且進一步研究了基于非共形網格的積分方程區(qū)域分解算法在復雜目標電磁仿真中的應用。
　

2、　首先,本文介紹了積分方程區(qū)域分解算法的基本原理,并描述了該算法的矩量法數值求解主要步驟。對于全金屬目標,各個子區(qū)域采用混合場積分方程(CFIE)求解,對于均勻的介質目標,使用基于介質表面積分方程的廣義混合場積分方程( G-CFIE)求解,而對于金屬介質混合目標則采用表面積分方程的組合方法(CFIE-G-CFIE)求解。
　　傳統(tǒng)積分方程區(qū)域分解算法,各相鄰閉合子區(qū)域的交界面必須使用共形接觸面,其網格離散難度較大。本文使用非共形接

3、觸面,以實現非共形的積分方程區(qū)域分解方法,并成功應用于帶有外掛系統(tǒng)的直升機模型電磁散射特性的求解。
　　對于復雜多尺度結構的電磁仿真分析,區(qū)域分解算法雖然可以改良阻抗矩陣的條件數,但矩陣方程迭代求解仍然較慢。為進一步提高積分方程區(qū)域分解算法的效率,IE-DDM充分利用了算法中各閉合獨立子區(qū)域的自耦合阻抗矩陣,在原有區(qū)域分解阻抗矩陣的左側加入預條件矩陣,改變原阻抗矩陣的條件數,調整矩陣的特征值分布,減少迭代求解次數。
　　最后