Nystrom方法在電磁散射分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、在計算機出現(xiàn)之前，電磁器件的分析和設(shè)計需要大量地實驗。自從計算機和數(shù)值語言出現(xiàn)，如FORTRAN語言，人們便開始使用這種工具解決解析方法所不能解決的電磁問題。這導(dǎo)致了一個新的研究領(lǐng)域出現(xiàn)，也就是我們現(xiàn)在所熟知的計算電磁學。在過去50年里，計算電磁學領(lǐng)域出現(xiàn)了許許多多的數(shù)值分析技術(shù)。隨著計算機技術(shù)持續(xù)不斷的發(fā)展，算法的復(fù)雜度以及能解決問題的尺寸上都有極大的提高。
　　由于電磁問題所涉及的范圍很廣泛，許多不同的算法出現(xiàn)在計算電磁學領(lǐng)域

2、，且不同的算法有各自的優(yōu)點和缺點。這些方法一般分為“精確”或者“低頻”和“近似”或者“高頻”方法，還可以分成“時域”或者“頻域”方法。低頻方法主要包含有限差分法、有限元法和矩量法，高頻方法有幾何光學、物理光學、幾何繞射理論、物理繞射理論以及射線追蹤法等等。
　　高階數(shù)值方法能夠以相對較少的未知量獲得更高地精度。高階數(shù)值方法可以顯著加速近作用矩陣元素的填充。同時，基于點匹配(Nystr(o)m)的離散矩陣方法，其中多數(shù)矩陣元素的計算

3、只需要對積分核進行簡單求值即可。本文主要研究內(nèi)容是高階Nystr(o)m方法。
　　高階Nystr(o)m方法是通過求解電磁場積分方程來分析電磁散射問題。傳統(tǒng)的Nystr(o)m方法是一種對含有非奇異積分核的積分方程簡單且有效地機械求積方法。
　　首先，本文先簡述了計算電磁學數(shù)值方法的發(fā)展歷史，并簡單介紹了矩量法原理。再詳細介紹了Nystr(o)m方法的基本原理。對文中1/R奇異性的去除技術(shù)——Duffy變換作了簡單介紹。最

4、后簡要敘述了快速多極子的基本原理和雷達散射截面的概念定義。
　　然后，介紹了導(dǎo)體目標表面積分方程高階Nystr(o)m方法，并用其分析金屬的電磁散射問題。其次，介紹了均勻介質(zhì)目標表面積分方程高階Nystr(o)m方法，并用其分析三維均勻介質(zhì)的電磁散射問題。
　　緊接著，詳細介紹了體積分方程高階Nystr(o)m方法的實施過程:公式推導(dǎo)、矩陣離散和奇異性處理等等;并結(jié)合快速多極子，實現(xiàn)對電大目標的電磁散射問題分析計算，最后給出