矩量法阻抗矩陣快速計(jì)算方法研究.pdf

1、電磁散射特性的分析是工程電磁場(chǎng)中的一個(gè)重要研究方向，而矩量法是求解電磁散射問題的一種有效方法。采用矩量法分析電磁散射問題的計(jì)算量主要在阻抗矩陣填充和線性方程組求解兩個(gè)部分。特別是對(duì)于電大尺寸目標(biāo)或結(jié)構(gòu)復(fù)雜目標(biāo)的電磁散射問題，用于形成阻抗矩陣的時(shí)間占總計(jì)算時(shí)間的大部分，所以快速、準(zhǔn)確地計(jì)算阻抗矩陣元素是提高矩量法效率的有效途徑。因此，在矩量法的基礎(chǔ)上，尋求計(jì)算阻抗矩陣快速有效的方法顯得尤為重要。本文在這樣的背景下采用三角分塊法和偶極子模型

2、法計(jì)算阻抗矩陣元素，減少矩量法阻抗矩陣的填充時(shí)間，提高了計(jì)算效率。
　　 本文首先介紹了任意理想導(dǎo)體目標(biāo)電場(chǎng)積分方程(EFIE)、磁場(chǎng)積分方程(MFIE)和混合場(chǎng)積分方程(CFIE)的建立和矩量法的基本原理，并闡述了矩量法離散二維和三維積分方程的過程。其次詳細(xì)介紹了三角分塊法，該方法以矩量法和RWG基函數(shù)為基礎(chǔ)，將導(dǎo)體表面剖分成一定數(shù)量的三角單元，然后將每個(gè)三角單元分成若干個(gè)完全一樣的小三角塊。假設(shè)被積函數(shù)在每個(gè)小三角塊上為常數(shù)

3、，那么阻抗矩陣元素計(jì)算中的積分就可以用求和來代替，避免了傳統(tǒng)矩量法中雙重積分的計(jì)算，減少阻抗矩陣元素的填充時(shí)間。最后介紹等效偶極子模型法的原理，并用該方法計(jì)算分析任意理想導(dǎo)體目標(biāo)電磁散射特性的阻抗矩陣。在阻抗矩陣的計(jì)算中，當(dāng)源點(diǎn)和場(chǎng)點(diǎn)之間的距離滿足一定的條件時(shí)，該方法可以將源點(diǎn)處的三角單元對(duì)等效成無限小的電偶極子，用等效偶極子的精確輻射場(chǎng)表達(dá)式來計(jì)算阻抗矩陣元素，提高了阻抗矩陣的填充效率。
　　 本文分別用三角分塊法和偶極子模型