Series expansion feasibility of singular integral in method of moments

When calculating electromagnetic scattering using method of moments （MoM）, integral of the singular term has a significant influence on the results. This paper transforms the singular surface integral to the contour integral. The integrand is expanded to Taylor series and the integral results in a closed form. The cut-off error is analyzed to show that the series converges fast and only about 2 terms can agree wel with the accurate result. The comparison of the perfect electric conductive （PEC） sphere＇s bi-static radar cross section （RCS） using MoM and the accurate method validates the feasibility in manipulating the singularity. The error due to the facet size and the cut-off terms of the series are analyzed in examples.     

运动平台下X波段雷达海面风向反演算法

船载X波段雷达图像中风条纹的完整性因舰船运动而破坏,影响风条纹法反演海面风向准确性,而利用雷达散射截面反演风向不受雷达载体运动的影响。通过建立雷达散射截面与天线照射方向的谐波函数关系,解决了局部遮挡问题,利用预处理后的雷达图像数据,通过最小二乘法拟合出谐波函数的系数,谐波函数的最大峰值点对应的方向就是反演风向相对航向的角度,再根据此时的航向就可以计算出风向。利用实测数据验证海面风向反演算法,并与船载风向标测得的数据进行比对,结果表明,由雷达散射截面反演出的风向与参考风向基本一致。     

天线方向图对目标近场散射特性影响的研究

以SCTE可视化预估系统为基础,用高频近似法建立了考虑天线方向图时目标近场RCS理论模型.通过实例,计算了有无天线方向图影响下的近远场RCS曲线,分析了天线方向图对目标近场RCS特性的影响.结果表明,天线方向图对目标近场散射特性影响是不容忽视的.     

吸收介质的Mie散射光学特性研究

利用M ie散射理论,给出孤立粒子的散射、消光和吸收截面以及散射场强度的计算公式,并对烟灰颗粒的散射场强度随散射角的变化以及内部场强随粒子半径的变化情况进行了讨论。     

MLFMA用于不连续特征多频散射特性研究

对隐身飞行器、坦克等武器系统,缝隙等不连续特征对RCS的减缩和控制具有重要影响.基于混合场积分方程,开发出了多层快速多极子算法程序,通过将金属球双站RCS级数解、三缝隙实测曲线分别与多层快速多极子算法(Multilevel Fast Multipole Algorithm,MLFMA)计算曲线进行对比,验证了程序的正确性,说明其可用于飞行器表面不连续特征研究.采用数值方法详细研究了单缝隙、三缝隙电磁散射与入射电磁波频率的变化关系.数值计算结果表明,入射电磁波频率增加时,对单缝隙,电磁散射增强,雷达散射截面算术均值增加,其中掠入射角域内的均值增加最为明显;同时单缝隙的散射曲线相似、次波峰向外偏移;对三缝隙,除具有单缝隙的特性外,还表现为相互耦合性、曲线振荡增强,通过分析认为3个单缝隙散射不同相位的相互叠加导致了其散射的耦合性,入射频率增加时,散射叠加的峰值位置发生相应变化,表现为耦合作用和振荡作用更加明显.该结论可以用来进行飞行器表面的缝隙散射的减缩设计,从而有效提高飞行器的隐身性能.     

基于对空无线电引信的平板目标特性建模及仿真

目标的电磁散射特性对回波信号的特性影响巨大。以连续波多普勒体制无线电引信为依托,以平板目标为主要研究对象,研究体目标效应影响下的多普勒信号特性。采用物理光学法和物理绕射法计算目标表面和边缘的雷达散射截面积。建立了平板目标特性模型,结合引信空中弹目交会模型,探讨弹目交会过程中多普勒信号幅度和多普勒频率的变化规律。     

室内UHF波段高精度RCS测试方法及定标技术研究

针对UHF波段的RCS测试在室内精度较差的问题,给出了一种采用步进频率体制实现室内UHF波段高精度RCS测试的具体方法。基于高分辨能力的步进频率信号,依托高性能吸波材料和低散射泡沫支架优化测试背景环境,采用宽带对数周期天线作为收发天线进行准单站模式测量,运用多种数字信号处理技术校准测试误差,利用金属球在非光学区的频率特性进行定标,实现了室内UHF波段高精度RCS测试。通过实验验证,该方法可获取整个UHF波段的有效数据,对于直径为15cm的金属球,全角域测试误差小于±1dB。     

Modal-FEM混合法对复杂终端进气道RCS的计算

对带有复杂结构终端进气道的电磁散射问题进行了研究.给出一种高效的Modal-FEM分析方法,采用改进的模式法处理前端空腔部分,而复杂终端则只需有限元法进行一次求解;最后,在分界面上耦合得到整体的散射结果.与其他数值算法相比,计算结果表明:混合算法在保证精度的前提下减少了计算时间和所需内存,为计算带复杂终端进气道的RCS找到了一条可行的路径.     

基于预处理AWE技术的三维导体目标宽带RCS的快速计算

摘要应用渐近波形估计技术计算目标宽带雷达散射截面,可有效提高计算效率.然而当目标为电大尺寸时,阻抗矩阵求逆运算将十分耗时,甚至无法计算.本文使用Krylov子空间迭代法取代矩阵逆来求解大型矩阵方程,并应用双门槛不完全LU分解预处理技术降低迭代求解所需的迭代次数.数值计算表明:本文结果与矩量法逐点求解结果吻合良好,且计算效率大大提高.     

双模激光场中原子势场研究

应用一阶玻恩近似理论,分别利用Yukawa势、静电屏蔽势及光学模型势对双模激光场中电子-氩原子散射的微分散射截面进行了研究计算.从计算结果可以看出,极化和交换效应在散射过程中起着重要作用,同时也表明光学模型势能够准确的描述激光场中的原子势场.