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文檔簡介
1、學習和研究現(xiàn)代電磁場數(shù)值計算理論和算法的目的是用其解決各種實際的復雜電磁場問題。在雷達目標隱身和反隱身技術研究,雷達目標特性識別,復雜天線系統(tǒng)設計,現(xiàn)代電子系統(tǒng)電磁兼容性分析等領域,經(jīng)常需要對一些具有復雜結構和復雜媒質組成的三維電大尺寸目標作電磁建模。本文就是圍繞這些為背景展開,研究金屬介質混合結構目標的電磁散射特性。
本文選擇表面積分方程理論作為理論基礎,以矩量法(MoM)作為數(shù)值求解方法,并使用多層快速多極子(MLFM
2、A)來加速求解過程和降低存儲要求,使復雜電大尺寸目標的電磁散射特性分析成為可能。然而這些方法都是建立在均勻空間模型的基礎上,沒有考慮周圍環(huán)境因素的影響,所以在考慮目標體處于半空間環(huán)境中更有實際意義。本文的研究工作正是基于上述的工程應用背景下展開的,將目前較為成熟的均勻空間電磁場求解的各種算法擴展到半空間環(huán)境中,考慮了各種環(huán)境因素對目標散射特性的影響,使目標與環(huán)境一體化高效建模成為可能。
本文首先從電磁場的基本理論出發(fā),基于
3、等效原理和邊界條件建立了用于分析金屬、介質及金屬與介質混合結構的表面積分方程(PMCHW)。其次,本文對傳統(tǒng)積分方程(PMCHW)進行了改進,深入研究了一種新型的積分方程(JMCFIE),得到了具有良好性態(tài)的阻抗矩陣,從而加速了對半空間三維復雜目標電磁散射特性數(shù)值計算的速度,一系列算例證明了此方法的可靠性。在此基礎上,本文還對手征媒質涂敷導電目標的電磁散射特性進行了研究,一些數(shù)值計算結果的給出,驗證了此方法的正確性與有效性,使其具有一定
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