電磁散射問題的高效矩量法建模.pdf

1、矩量法是分析電磁散射問題最常用的方法之一。矩量法以積分方程為基礎(chǔ)，在處理這類問題時(shí)有其自身的優(yōu)勢(shì)，但生成的阻抗矩陣為稠密陣，存儲(chǔ)量級(jí)是O(N<'2>)。通常使用迭代法求解這樣的矩量法矩陣方程，其計(jì)算量級(jí)是kO(N<'2>)，這里N是未知量個(gè)數(shù)，K是迭代次數(shù)。這樣大的存儲(chǔ)量和計(jì)算量對(duì)計(jì)算機(jī)資源提出了很高的要求，大大制約了矩量法的應(yīng)用范圍。因此，研究和發(fā)展快速有效的矩量法成了當(dāng)今計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域里的一個(gè)熱點(diǎn)。本文著眼于如何對(duì)目標(biāo)體進(jìn)行高效建模

2、，從基函數(shù)的角度出發(fā)，減少未知量的個(gè)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)矩量法的快速計(jì)算，主要的工作包括： 1、用矩量法計(jì)算PEC和介質(zhì)體散射問題。傳統(tǒng)矩量法是其它新的改進(jìn)矩量法和快速算矩量法的基礎(chǔ)，因此首先研究了分別用面域積分方程和體域積分方程處理理想導(dǎo)體(PEC)和非均勻介質(zhì)體散射問題的實(shí)施過程，并編程實(shí)現(xiàn)。 2、研究了線性相位RWG矢量函數(shù)結(jié)合矩量法在計(jì)算PEC電磁散射問題中的應(yīng)用。首先介紹了線性相位RWG矢量函數(shù)的形式以及特性，然后詳細(xì)

3、討論了矩量法矩陣元素的生成及自阻抗矩陣元素的處理細(xì)節(jié)。已有文獻(xiàn)只是在局部坐標(biāo)系下對(duì)兩個(gè)完全重合的三角形單元提出了一種奇異性處理方法，但這個(gè)方法不能直接推廣到包括幾乎奇異性的情形，本文在關(guān)于RWG矢量函數(shù)積分的奇異性處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了關(guān)于線性相位RWG函數(shù)積分的一般奇異性處理公式。最后給出數(shù)值算例，驗(yàn)證了該方法在處理電磁散射問題時(shí)的正確性。 3、研究了適于MCD(Mixed Conductor-Dielectric)目標(biāo)體散