電磁散射分析中的快速方法.pdf

1、本論文研究的正是電磁領(lǐng)域最近發(fā)展起來(lái)的幾種快速全波分析方法。 第一種快速方法是快速傅里葉變換(FFT)加速電磁分析算法。將它應(yīng)用到分析介質(zhì)體散射的離散偶極子近似方法及體積分方程的矩量法中，并且討論了文獻(xiàn)中報(bào)道的FFT技術(shù)結(jié)合迭代解法求解體積分方程幾種不同實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。 第二種快速方法是不等間距的快速傅里葉變換(NUFFT)加速電磁分析算法，它保留了等間距FFT 方法的優(yōu)點(diǎn)，將存儲(chǔ)量減少到了O(N)，而計(jì)算復(fù)雜度降低到

2、了O(NlogN)，但突破了等間距網(wǎng)格離散的要求，給不少實(shí)際問(wèn)題的分析帶來(lái)了方便。論文中詳細(xì)討論了不等間距FFT 的正、逆變換的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并改進(jìn)了逆變換的實(shí)現(xiàn)效率。還將這一算法結(jié)合弱形式的積分方程，應(yīng)用到金屬平板及一維、二維和三維介質(zhì)體的散射分析。 第三種快速方法是多層快速多極子加速電磁分析算法，它應(yīng)用在時(shí)諧電磁場(chǎng)問(wèn)題時(shí)將存儲(chǔ)量及計(jì)算復(fù)雜度都降低到O(NlogN)，并且適用于任意形狀的網(wǎng)格離散，具有很強(qiáng)的靈活性，文中將這一加速算

3、法應(yīng)用到金屬體、介質(zhì)體、以及無(wú)限大底板的微帶結(jié)構(gòu)的電磁散射特性分析中。在分析介質(zhì)體散射時(shí)，論文詳細(xì)研究了體積積分方程中的無(wú)散度基函數(shù)的使用與實(shí)現(xiàn)。論文還討論了將矢量有限元法結(jié)合快速多極子技術(shù)來(lái)分析電大尺寸的帶有有耗介質(zhì)涂層的金屬體的散射，詳細(xì)地討論了吸收邊界條件預(yù)條件矩陣的對(duì)稱特性的形成和預(yù)條件矩陣方程的快速求解。 然而，上述技術(shù)并不能減少Krylov 子空間迭代解法的總的迭代步數(shù)，它是由積分方程算子或離散線性系統(tǒng)矩陣的譜的分布