隨著現(xiàn)代電磁學的發(fā)展和需求的增加,電磁學的任務也越來越具有挑戰(zhàn)性,而且傳統(tǒng)的直接電磁算法比如矩量法,有限元法,時域有限差分法等的局限性也逐漸顯現(xiàn)出來。本課題就是基于此背景展開研究的。本文以模式降階技術(shù)這種快速算法為研究課題,重點研究了分別基于矩量法和有限元/邊界積分法的模式降階技術(shù)中的漸進波形估計技術(shù),切比雪夫技術(shù)和良態(tài)的漸進波形估計技術(shù)等。主要研究分為四個部分。一、首先主要介紹了矩量法和有限元/邊界積分兩種方法,分別介紹了兩種方法的基本原理,離散矩陣方程的形成及求解,一些細節(jié)問題的處理,如基函數(shù)、權(quán)函數(shù)的選取,奇異性問題的處理,以及一些預條件的介紹和矩陣性態(tài)的分析等。同時對每種方法的有效性和精確性給出了驗證算例。二、非共型有限元/邊界積分的區(qū)域分解技術(shù)。主要敘述了非共型區(qū)域分解技術(shù)的基本原理。通過改變有限元區(qū)域的傳輸條件,由原來的一階Robin傳輸條件改為二階傳輸條件,來加速收斂。三、基于矩量法的漸進波形估計技術(shù),切比雪夫技術(shù)和良態(tài)的漸進波形估計技術(shù)的研究。主要講解了基于矩量法的兩種模式降階技術(shù)子方法的基本原理,并給出了四個驗證算例,總結(jié)了兩種方法的優(yōu)缺點及適用范圍。四、基于有限元/邊界積分的漸進波形估計技術(shù)的研究。主要講解了基于有限元/邊界積分法的漸進波形估計方法的基本原理,并給出了兩個驗證算例,總結(jié)了漸進波形估計技術(shù)在有限元/邊界積分中的優(yōu)缺點及應用范圍。五、在研究模式降階技術(shù)的過程中,歸納出漸進波形估計技術(shù)由于未進行正交化,且由于Taylor級數(shù)和Pade逼近本身的性質(zhì)限定,數(shù)值不穩(wěn)定,準確擬合的帶寬較窄,若帶寬較寬,就需要多個頻點來擬合;切比雪夫方法在近場計算中沒有優(yōu)勢,需要展開的階數(shù)很高而且時間消耗和直接算法差別不大,但在遠場計算中,相比于直接法仍具有明顯的優(yōu)勢;而良態(tài)的漸進波形估計技術(shù)由于每一個新產(chǎn)生的向量都與前面的每個向量正交,因此數(shù)值穩(wěn)定,可以很好的擬合超寬帶帶寬,和直接法相比,漸進波形估計技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN011
【部分圖文】：

圖 2-1 理想導體目標的電磁散射( E E) n 0incs場的具體表達形式為：E (r ) j A (r) (r)S (r)分別為磁矢量位和電標量位，在自由空間rJrGr,rsArJrGr,rs djdSSS()()1()()()() 3)帶入式(2-2)可以得到散射場的具體表達式：r Jr Gr,r Jr Gr, kjkSS()(1)[()()2 入式(2-1)可以得到理想導體表面的電場積分稱 EFIE)：

圖 2-2 RWG 基函數(shù)如圖(2-2)所示，在矩量法中，普遍采用的是三角形作為子區(qū)域的形狀的基函數(shù)。由于這種基函數(shù)是由 Rao，Wilton 和 Glisson 共同提出的[52]所以也稱RWG 基函數(shù)，它的具體表達式為： nnnnnnnnninTAlinTAlρrrρrrfr()2()2( )其中， nnT , T分別為一對三角形，兩個三角形的面積分別為 nnA , A，nl 為三角形的公共邊長，RWG 基函數(shù)的計算散度公式為： nnnnnnninTAlinTAlrrf (r )

電子科技大學碩士學位論文結(jié)構(gòu)的復雜材料，或者是涂敷介質(zhì)目標等，數(shù)值方法。積分的過程分問題分析的一個典型圖例如圖 2-3 所示。單一介質(zhì)可以是多種不連續(xù)介質(zhì)，可以是有向異性，介質(zhì)中也可以包含導體。目標的相r，再引入一個包含目標的虛擬的邊界 S，邊。在邊界的內(nèi)部場用矢量有限元求解，邊界場和外部場通過虛構(gòu)的邊界 S 上的連續(xù)性耦積分的方程組。
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2 戴忠羨;;邊界積分和有限差分法相結(jié)合計算偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的磁場[J];真空電子技術(shù);1987年S1期

3 姜瑜,郭寬良;高階有限單元邊界積分方法[J];計算物理;1988年04期

4 郝躍天;;邊界元法常體力問題處理的探討[J];西安礦業(yè)學院學報;1988年01期

5 扶名福,林鐘祥,楊德品;內(nèi)時彈塑性力學邊界積分理論和邊界元計算(二)[J];上海力學;1989年02期

6 龍述堯;;關(guān)于非奇異邊界積分方法[J];湖南大學學報;1989年01期

7 陸志良，楊生;不可壓粘流N－S方程的邊界積分解法[J];力學學報;1996年02期

8 宛汀;朱劍;陳如山;;有限元邊界積分結(jié)合撕裂對接法分析電磁散射[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2010年09期

9 S.J.Salon ,J.M.Schneider ,楊琦;渦流問題的有限元—邊界積分耦合公式[J];電爐;1990年02期

10 徐潤汶;郭立新;范天奇;;有限元/邊界積分方法在海面及其上方彈體目標電磁散射中的應用[J];物理學報;2013年17期

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4 劉曉慧;求解三維復雜區(qū)域上Laplace方程的三階無核邊界積分方法[D];上海交通大學;2015年

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6 傅裕;無核邊界積分方法在重調(diào)和邊值問題上的應用[D];上海交通大學;2014年

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本文編號：2847613