线性规划法在瞬变电磁成像中的应用

为解决瞬变电磁成像中反射系数求取的数值计算问题,提出了用线性规划法求解反射系数的思路。从瞬变电磁成像理论出发,构建出一个含有反射系数的欠定方程组,并对此方程进行了在电磁成像这一具体地球物理条件下的反射系数修正,用线性规划法求取修正后的反射系数泛函极小值,并给出了用线性规划法求解反射系数的详细步骤和程序框图。对理论模型进行了测试和处理。计算结果分析表明,成像剖面图示清晰,电性分界面易于辨识,这一算法可用于瞬变电磁成像的数值计算中。     

电磁逆散射中线性抽样法的快速计算

电磁逆散射通过测量目标体产生的散射场或其远场模式重建目标体. 该问题作为一类典型逆问题具有重要的理论研究价值,同时它在工程技术领域也具有重要的应用价值. 线性抽样法,作为解决电磁逆散射问题的方法之一,通过线性积分方程降低了电磁逆散射问题的病态性与非线性对问题求解的影响. 但是,线性抽样法传统的实现过程需要全空间或全平面的入射/散射场信息和成像区域,三维目标体的重建过程需要较长时间. 为了降低线性抽样法的计算代价,本文提出了两种快速计算方法, 分别是重建三维目标体的二维投影图和利用自适应边缘检测方法重建二维     

联合QL近似与迭代Born近似法电导率散射成像

对于多维电磁响应的数值模拟和成像反演，积分方程法只需对异常体进行剖分和积分，不涉及复杂的吸收边界条件等问题，具有计算速度快和计算输度高等特点。用于电磁场数值模拟的近似法同样可以用于快速成像反演，它们的模型都是建立在散射电磁场积分方程的线性化基础之上的。联合运用QL近似法与迭代Born近似法进行电导率成像反演，将QL近似法得到的结果作为Born迭代法的初始模型，不用人为的设置初值，尽管方法简单，但却较为有效。     

基于FFT求取直导线散射体极点的一种新方法

传统的理论求解极点的方法一般都来源于奇点展开法，采用矩量法化积分方程矩阵方程，然后利用迭代法、围线积分法或Ｋｕｈｎ法等方法求解超越方程。这样不可避免地引入了很多计算误差，影响了极点提取的精度。     

粗糙表面TE散射的MonteCarlo模拟

研究了随机粗糙表面的电磁散射问题，在用数值方法研究粗糙表面电磁散射过程中，经常遇到大型的数值计算问题，为此提出一种新的基于积分方程的区域分散算法，采用这种算法，可以将大型计算问题分解为几个小型的问题进行求解。用此新的算法对粗糙表面的散射进行了MonteCarlo模拟，散射计算结果与用直接反演的计算比较结果表明，两种方法符合很好，从而证明了所提方法的可行性，另外，从散射结果我们也得到粗糙表面的背向加强现象。     

遗传算法工具箱在弧底梯形明渠正常水深计算中的应用

弧底梯形渠道断面的水力计算中,正常水深的求解无显函数形武的表达公式.为避免传统低效的经验试算法、图解法等,通过对弧形底梯形明渠正常水深计算的基本方程进行数学变换,将其正常水深计算问题可归结为一非线性优化问题,再运用MATLAB遗传算法工具箱求解.结果表明,MATLAB遗传算法工具箱具有计算精度高、求解速度快、程序通用性强、直观、方便等优点.     

接有分支径向线圆柱波导的电磁散射

对接有一个分支径向线的圆波导系统的电磁散射进行了研究，从Ｍａｘｗｅｌｌ场方程的边值问题出发，在频域中应用格林定理导出系统在圆波导和径向线连接口径上的场所满足的积分方程，继而运用矩量法求解这一积分方程，导出系统反射系数的表达式，讨论了系统不同几何参数和媒质参数情况的反射，给出了数值计算结果，此外，还利准静态近似法进行计算，得到与矩量法相一致的结果，从而证明丁计算程序和结果和正确性。     

高频区隐身目标的改进GRECO方法的RCS计算

图形电磁计算(GRECO)方法被认为是求解电大尺寸复杂目标的高频雷达散射截面(RCS)最有效的方法之一．将应用于理想导体劈的等效边缘电磁流概念推广到涂覆吸波材料的阻抗劈上，运用物理光学法(PO)和阻抗边界条件(IBC)求解了涂覆雷达吸波材料的表面的RCS计算．同时本文对目标的棱边检测方法进行改进，可以更全面地检测到所有的棱边，并计算其对目标总RCS的影响．计算结果与相关文献进行比较，结果令人满意．     

单矩法计算方法研究

Ｋ．Ｋ．Ｍｅｉ于本世纪７０年代中期提出的单矩法是一种将解析方法和数值方法相结合的混合数值方法，此方法对于计算复杂形体乃至复杂埋入体的电磁散射是一种极为有效手段。本文详细地论述了将单矩法用于求解实际的电磁散射与辐射问题时所涉及的各种计算方法问题。     

介质覆盖导体柱散射特性分析

应用有限元-边界元耦合法计算任意截面形状二维介质覆盖导体柱的雷达散射截面，对介质柱内、外区域分别应用有限元和边界元法进行分析，然后通过场的连续性进行耦合，形成待求矩阵方程，最后应用内观法结合多波前法求解该方程．作为算例，分别计算了无限长介质覆盖导体方柱和圆柱在平面电磁波照射下的雷达散射截面，结果与有关文献一致，在此基础上计算了两层介质覆盖导体方柱和圆柱的雷达散射截面．结果表明，由于使用了内观法结合多波前法求解非对称稀疏矩阵，大大减少了计算时间．     

遗传算法在非常态方程组求解中的应用

给出了用遗传算法求解非常态线性方程组时需要考虑的若干问题,并以求解一个非常态线性方程组为例,验证了遗传算法的有效性     

Image Reconstruction Using a Genetic Algorithm for Electrical Capacitance Tomography

Electrical capacitance tomography （ECT） has been used for more than a decade for imaging dielectric processes. However, because of its ill-posedness and non-linearity, ECT image reconstruction has always been a challenge. A new genetic algorithm （GA） developed for ECT image reconstruction uses initial results from a linear back-projection, which is widely used for ECT image reconstruction to optimize the threshold and the maximum and minimum gray values for the image. The procedure avoids optimizing the gray values pixel by pixel and significantly reduces the search space dimension. Both simulations and static experimental results show that the method is efficient and capable of reconstructing high quality images. Evaluation criteria show that the GA-based method has smaller image error and greater correlation coefficients. In addition, the GA-based method converges quickly with a small number of iterations.     

填充层状电介质矩形波导中的电磁波

令向量位的方向垂直于介质分界面，由Maxwell方程可以得到Ey和Hy模的分量按本征函数系的展开式。为了得到本征函数的本征值，必须导出在Ey模和Hy模中的本值方程。在各层介质中kx有相同值，kz亦然，因此K^2=k^2x kx^2也具有相同的值kx可以直接由边界条件得到，而各层介质中的K必须通过边界条件与连续性条件求解。在由场分量的边界条件和连续性条件导出的线性方程组中将本征函数的系数视为未知数，令方程组具有不平凡解，得到ky的本征方程，利用ki^2=K^2 k^2yi(i=1,2,3)，再将此方程转换为本征方程。由本征函数的正交性还得到了本征函数的归一化系数。     

非对称加载旋磁介质矩形波导中的TEM场

本文全面得出了矩形波导中加载旋磁介质可以出现TEM场区的特性,并导出了全部四种磁化状态下的特征方程以及出现TEM场时的介质参数、尺寸和电磁波频率之间的关系式。     

介电松弛的基本分数模型及其在频率域上的松弛特征

分数阶动力学方程从本质上讲具有耗散性质,对力学黏弹过程的描述取得了成功的应用.本文介绍了介电松弛的基本分数单元——容阻器,利用容阻器建立了介电松弛的基本分数模型,给出了各模型的本构方程和复介电常数,分析对比了它们的松弛特性.结果表明分数模型可以给出丰富的具有不同频率特性的松弛过程,如Cole-Cole方程可以作为分数模型的特例给出.本文还用分数Poynting-Thomson模型对丙三醇的介电松弛行为进行了拟合,对介电常数与介电损耗都给出了很好的描述.     

论介质与金属样品近场电磁场散射

利用电磁场散射理论-格林函数法数值模拟近场电磁场散射问题,运用共轭梯度法与快速傅立叶变换法进行求解,数值模拟结果表明:对介质样品来说,TE波反映样品突变,TM波反映样品的形貌,且当大尺寸的样品时,电磁场的干涉效应很明显;对金属样品来说,TE,TM波均表现为样品的突起,样品的形貌非常复杂,而且电磁场的场强沿Z轴增强很强,这点符合金属表面等离子共振现象。     

纵向填充不同介质的椭圆波导传播特性

在椭圆柱坐标系中，利用单介质椭圆波导电磁场解析解，对纵向填充两种不同介质的理想导体壁椭圆波导连接后的传播特性进行了研究，得到其模式场特征方程．结果表明，纵向填充两种不同介质的圆波导的电磁场模式特征方程是其特例．用数值计算方法研究了填充椭圆波导的介质折射率、波导的偏心率等对奇对称基模传播特性的影响，对波导中电磁波的传播特性及截止条件的讨论以及数值计算表明如此结构的波导有滤波作用．     

任意形状截面的均匀介质柱体的电磁散射

本文使用等效原理建立了描述均匀有损介质体的电磁散射的微分—积分方程组。在二维介质柱体情况下,用数值方法—矩量法,求解了这一积分方程组。对于圆形及矩形截面形状给出了介质柱体表面等效电流及磁流分布的计算结果并加以验证和讨论。     

导电原子力显微镜在介质薄膜电流图像检测中产生的假像

对导电原子力显微镜在介质层电流图像检测中存在的假像进行了研究。发现这种假像归因于导电探针针尖较大的直径,其大小与被检测样品表面的缺陷点、漏洞、沟穴大小相关。研究表明,为提高图像分辨率,避免检测过程中存在的假像,需要使用具有纳米直径针尖的超尖导电探针。     

离子注入聚合物介质损耗机理的研究

本文进一步讨论离子注入聚合物具有巨大的介质松弛损耗的形成机理和理论公式.作者首先评论了离子注入聚合物可能形成的损耗机理,在否定现有损耗模型的基础上,根椐霍尔效应对导电载流子的鉴别、介质损耗松弛时间温度关系与电导温度关系的一致性,以及隧道效应作用下,电子运劝具有一定速度的概念.推断介质损耗的形成在于隧道效应作用下,导电粒子之间电子的迁移.按照电子迁移形成极化性概念,考虑到电场作用下电子隧道穿透率的差异,建立极化强度的静态和动态方程,导出离子注入聚合物介质松弛损耗的公式。理论分析得到了实验结果的验证.