基于RWG基函数和LL基函数的电磁场积分方程矩量法对比

利用基于Rao-Wihon-Glisson(RWG)基函数和双线性（LL）基函数的矩量法求解了任意形状理想导体目标的电磁场积分方程.通过几个计算实例的比较表明,在相同或类似的计算量的情况下,LL基函数比RWG基函数更为完备地描述实际的电流分布,并具有更高的求解精度和更快的收敛特性;同时,仅需作很小的改动,就可以将基于RWG基函数的矩量法程序改写成基于LL基函数的矩量法程序.     

埋地复杂目标电磁散射信息的提取

作者采用混合位积分方程(MPIE)和分别基于RWG函数以及四面体元基函数的矩量法分析计算了埋地复杂目标的电磁散射问题,利用二级离散复镜像(DCIM)和广义函数束(GPOF)相结合的方法求解Sommerfeld积分,很好的解决了多层媒质中电磁散射计算中的棘手问题,其方法简练、精确、高效,数值分析结果与有关文献吻合很好,证实了该方法的正确性和通用性.此外,该文还通过计算比较了不同观察点、不同埋地深度及不同目标介质参数的电磁散射特性.     

介质目标瞬态散射分析的时域积分方程方法与并行计算

推导了用于分析三维均匀介质目标瞬态散射问题的时域积分方程方法公式,采用时域的PMCHW积分方程组,空间基函数和时间基函数分别为RWG矢量三角函数和二阶B样条函数,讨论了基于MPI的并行计算方法。数值例子表明,使用该方法可以获得稳定和精确的结果,与解析解和频域矩量法结果非常吻合。     

介质目标瞬态散射分析的时域积分方程方法与并行计算

推导了用于分析三维均匀介质目标瞬态散射问题的时域积分方程方法公式,采用时域的PMCHW积分方程组,空间基函数和时间基函数分别为RWG矢量三角函数和二阶B样条函数,讨论了基于MPI的并行计算方法。数值例子表明,使用该方法可以获得稳定和精确的结果,与解析解和频域矩量法结果非常吻合。     

Laguerre多项式的高阶矩量法在2维散射问题中的应用

为提高矩量法求解积分方程的精度,基于Laguerre多项式提出一种新型的高阶基函数法,将其应用于2维导体的电磁散射问题的求解.将计算结果与低阶矩量法和解析解进行比较可知:此高阶矩量法在较低的剖分情况下,具有较高的计算精度,表明该方法具有有效性和精确性.将此新型的高阶基函数法应用于电大导体散射目标时,其计算结果仍具有较高的精度.     

高阶基函数在二维散射问题中的应用

以3阶为例讨论高阶基函数矩量法,将3阶基函数应用到二维理想导体散射问题的6个积分方程中,分析了计算误差。在电大导体散射问题中,讨论了该方法的计算误差与未知量个数之间的关系,并与传统的脉冲基和三角基方法进行了比较。数值计算结果表明,高阶基函数矩量法具有更高的精度和收敛速度,在精度相同的情况下,比传统的低阶方法具有更高的效率。     

针对宽带电磁散射分析的时域积分方程方法的精度研究

讨论了应用时域积分方程方法分析宽带电磁散射问题的精度问题,研究了选择不同的时域基函数对表面感应电流、散射远场和雷达截面的精度的影响。数值结果表明：对于封闭的散射体,必须使用组合场积分方程来消除内部共振;虽然时域感应电流和散射远场看起来很精确,但雷达截面有明显误差,这意味着雷达截面是检验精度的最好物理量。     

快速求解导体电磁散射问题的插值退化核方法

退化核函数将积分方程的核函数展开为场源点分离的函数积,可以用于构造积分方程的快速求解算法,项数少、精度高的退化核函数是快速算法的关键.文中针对导体电磁散射问题,研究由两种插值技术构造的退化核,推导了由拉格朗日（Lagrange）多项式和指数型高斯径向基函数构造的退化核,并比较了它们的精度和效率.此外,引入一种新的近表面插值点网格来减少退化核的项数.最后,结合H矩阵框架实现了导体电磁散射问题的快速求解,数值例算验证了插值退化核的有效性,近表面网格的采用可以显著提高算法的计算效率,相比均匀网格,计算时间减少将近45％.     

随机分布介质的多层特征基函数分析

文章采用蒙特卡罗法模拟出随机分布的介质目标,并应用多层特征基函数法计算了其远区散射场。多层特征基函数法与特征基函数法相比,能更高效地计算电磁散射问题。基于Foldy-Lax多径散射方程,将目标以及划分的子域进一步剖分为若干小子域,进而进一步降低待求矩阵的维数。模拟数值计算结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,计算效率明显提高。     

二维磁场积分方程奇异点处理的有效方法

基于积分方程的矩量法求解电磁散射问题需要奇异积分计算,而且奇异阻抗矩阵的计算是影响矩量法计算精度的重要因素之一.论文将基于二维磁场积分方程的脉冲函数作为基函数、δ函数作为检验函数,对奇异矩阵元素的计算进行特别处理,将对角元素的计算分为两个子部分,每个子部分的贡献采用非奇异传统方法计算,于是对角元素的值为奇异值与两个子部分的贡献之和.数值结果表明:该方法用于曲线散射体求解具有有效性和正确性.     

矩形域内裂纹对SH波散射问题的边界元分析

运用边界元方法研究矩形域各向同性弹性体含裂纹对ＳＨ波散射问题，利用分离变量求出方程在矩形域的特征值，在正交基上将Ｄｉｒａｃ函数分解，并和基本函数作比较，得出格林函数的显式．导出以裂纹张开位移为未知数的积分方程，计算出散射位移．算例结果表明，利用边界元法解答有限域的散射问题具有良好的精度且计算速度快．     

基于阻抗矩阵归一化基函数的表面积分方程矩量法

提出了一种基于阻抗矩阵归一化的新型基函数,其构造过程简单易行、计算量和内存需求少且构造过程具有普适性.通过计算实例表明,基于RWG基函数的阻抗矩阵归一化基函数有效地改善了具有边缘、尖顶、精细结构理想导体目标电场积分方程矩量法的阻抗矩阵条件数、显著地降低了阻抗矩阵方程迭代法求解的迭代次数.     

AMCBFM分析微带天线阵列的电磁散射

用自适应修正特征基函数法(AMCBFM)分析微带天线的电磁散射特性.以矩量法和体面积分方程为基础,把微带天线介质部分用四面体网格剖分,对应于SWG基函数;微带天线导体部分用三角形网格剖分,对应于RWG基函数.分析了2×2微带天线阵列的单站RCS和7×7微带天线阵列的双站RCS.结果表明:AMCBFM能有效分析微带天线阵列的电磁散射特性,且具有大幅度降低阻抗矩阵大小、减少计算机内存需求等优点.     

三维电磁响应积分方程法数值模拟

从电磁基本理论出发,深入研究了均匀导电半空间频域三维电磁散射问题,由张量格林函数求解Ｆｒｅｄｈｏｌｍ方程,将异常体划分为一系列立方单元,并将该积分方程转化为矩阵方程,从而计算出空间任意点的电场和磁场;此外,还给出了计算实例,并与国外结果进行分析对比,证明作者运用的计算方法结果正确,算法快速．     

一种磁场积分方程奇异性处理的有效方法

为解决使用磁场积分方程计算目标的电磁特性精度低的问题,通过对磁场积分方程奇异性的分析,提取并处理方程内层积分中的近奇异性,采用简单的积分域变换方法处理矩量法计算中外层积分的奇异性,从而达到了使用基于矩量法的MFIE来精确计算目标雷达散射截面(RCS)的目的.该方法得到的RCS与电场积分方程所得结果吻合良好,误差在0.5 dB以下,计算结果表明算法具有效性.     

一种磁场积分方程奇异性处理的有效方法

为解决使用磁场积分方程计算目标的电磁特性精度低的问题,通过对磁场积分方程奇异性的分析,提取并处理方程内层积分中的近奇异性,采用简单的积分域变换方法处理矩量法计算中外层积分的奇异性,从而达到了使用基于矩量法的MFIE来精确计算目标雷达散射截面(RCS)的目的.该方法得到的RCS与电场积分方程所得结果吻合良好,误差在0.5 dB以下,计算结果表明算法具有效性.     

介质金属混合目标电磁特性的一种快速分析方法

用体面电流连续性方法(VSCCM)和特征基函数方法(CBFM)的复合方法分析介质金属混合目标的电磁散射特性.体面电流连续性方法是在介质与金属交界面处施加电流连续性方程,在矩量法矩阵方程中建立体电流系数与面电流系数的约束关系,减少矩阵方程中待求未知量数目.特征基函数方法是通过对目标体分块来减小矩量法矩阵方程的维数,可大幅度节省矩量法的内存需求.复合方法具有减少矩量法计算时间和内存需求的优点,数值算例证明其计算精度和效率.     

二维偏微分方程的小波配点法

根据多分辨分析,使用任意连续的尺度函数,在边界处结合外尺度函数,构造了区间上的插值基函数,并结合二元张量积小波分析将此方法推广到了二维.同时,给出了边值条件的积分处理方法,形成了求解二维偏微分方程的小波配点法.以二维热传导方程定解问题为例,选择Shannon函数进行了数值计算.结果表明,数值解达到了较高的精度,表明该方法适用于高维情形.     

一种新的高阶叠层基函数分析电大物体散射特性

为进一步提高电大尺寸目标散射求解能力，该文将一种新的基于曲边三角形的高阶叠层矢量基函数运用到矩量法中，并与多层快速多极子方法结合，分析了电大尺寸目标的电磁散射特性。与低阶基函数相比，在计算精度相同的情况下，高阶叠层基函数所需的未知量数目约为零阶其函数的40％。计算实例表明，该方法具有较高的精确性和有效性。     

小波变换与高斯粗糙表面的电磁散射研究

研究小波变换在粗糙表面电磁散射的应用。在用矩量法研究电磁散射问题的时候，基函数的选择是一个非常重要的步骤。不同的基函数对问题的求解规模影响很大。在此，我们利用小波变换中二尺度方程关系，通过对大尺度基函数和小波基函数求解相应的矩阵方程，然后由小尺度基函数与大尺度基函数和小波基函数的合成关系，求出对应于小尺度基函数的矩量法解。这个方法的优点是减少了矩阵方程求解的规模。