理想导体目标电磁散射特性的宽频带快速多极子方法研究

发布时间：2017-12-18 11:33

  本文关键词：理想导体目标电磁散射特性的宽频带快速多极子方法研究

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【摘要】：积分方程方法因其精确性和对复杂边界条件处理的鲁棒性,被广泛应用于微波波段及光学波段目标的电磁散射辐射特性仿真分析。采用矩量法求解积分方程会生成稠密的阻抗矩阵,在分析大未知量问题时多层快速多极子方法应运而生。本文的主要研究内容是一种有效并且容易实现的宽频带快速多极子方法,用来加速分析宽带问题或者含有精细结构的电大目标问题。首先,简单介绍了基于加法定理和平面波展开的多层快速多极子的基本原理。随后,深入地研究了基于平面波展开的快速多极子算法的低频崩溃问题,提出了一种近似对角化方法。这种对格林函数近似对角化的展开过程,编码实现简易,并且能够与中频快速多极子方法结合,实现了从低频段到中频段电磁散射的准确分析。然后,应用宽频带快速多极子方法分析理想导体目标。磁场积分方程(MFIE)适用于闭合目标的仿真,并且没有低频崩溃问题,收敛性好;电场积分方程(EFIE)能够用于分析任意开放闭合结构,但需要需特殊处理才能用于求解低频问题,需要预条件技术克服收敛性差的问题。文中详细的推导了宽频带快速多极子方法在这两种积分方程中展开公式,数值算例证明了其正确性和有效性。最后,介绍了增强型电场积分方程(AEFIE)方法,这种方法通过改变电场积分方程的形式,引入额外的电荷基函数克服低频问题。此外,将MFIE与AEFIE结合,构成增强型混合场积分方程(ACFIE),一定程度上改善了矩阵性态。研究了宽频带快速多极子方法在这两种方法中的应用,数值算例证明了其正确性和有效性。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN011

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本文编号：1304023