基于特殊結(jié)構(gòu)目標(biāo)的積分方程區(qū)域分解方法關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、對于包含復(fù)雜結(jié)構(gòu)和媒質(zhì)的三維電大尺寸目標(biāo),特別是多尺度(Multi-Scale)目標(biāo)的電磁建模并準(zhǔn)確分析變得越來越重要。本文主要針對實(shí)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(biāo),均勻無耗介質(zhì)目標(biāo)以及金屬介質(zhì)復(fù)合目標(biāo)的電磁散射與電磁輻射的仿真分析。對于多尺度目標(biāo),不僅研究了共形網(wǎng)格的區(qū)域分解方法,而且進(jìn)一步研究了基于非共形網(wǎng)格的積分方程區(qū)域分解算法在復(fù)雜目標(biāo)電磁仿真中的應(yīng)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(shù)值求解主要步驟。對于全金屬目標(biāo),各個(gè)子區(qū)域采用混合場積分方程(CFIE)求解,對于均勻的介質(zhì)目標(biāo),使用基于介質(zhì)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(zhì)混合目標(biāo)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(wǎng)格離散難度較大。本文使用非共形接

3、觸面,以實(shí)現(xiàn)非共形的積分方程區(qū)域分解方法,并成功應(yīng)用于帶有外掛系統(tǒng)的直升機(jī)模型電磁散射特性的求解。
　　對于復(fù)雜多尺度結(jié)構(gòu)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(shù),但矩陣方程迭代求解仍然較慢。為進(jìn)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(dú)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(cè)加入預(yù)條件矩陣,改變原阻抗矩陣的條件數(shù),調(diào)整矩陣的特征值分布,減少迭代求解次數(shù)。
　　最后