半空間電磁模型是從地、海目標(biāo)電磁散射與輻射等實(shí)際問題中提煉出來的一個科學(xué)問題,這一問題是陸地、海洋的微波遙感遙控,地、海基目標(biāo)的電磁隱身與反隱身設(shè)計(jì),戰(zhàn)場偵察,精確制導(dǎo)等具體工程應(yīng)用的基礎(chǔ)性關(guān)鍵問題.積分方程方法是解決半空間電磁問題的一種極其重要的方法,文中對其研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,重點(diǎn)討論半空間積分方程形式及其對應(yīng)的半空間格林函數(shù)、Sommerfeld積分計(jì)算技術(shù),以及半空間積分方程的快速算法三個方面的最新研究進(jìn)展.最后,面向半空間電磁環(huán)境下的工程應(yīng)用需求,對半空間電磁算法的發(fā)展方向進(jìn)行了展望. 

【文章來源】：電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,35(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

阻抗邊界半空間點(diǎn)源-場關(guān)系示意圖

由于式(32)中I(R2,γ0,κ)的被積分函數(shù)中存在著一個指數(shù)衰減項(xiàng),因此上述積分可以采用傳統(tǒng)的數(shù)值積分算法進(jìn)行計(jì)算. 對于這樣一個無窮積分,可以采用積分區(qū)間(0,T)(T=ξ2π/(kR2))進(jìn)行截?cái)嘟? 如圖2所示,為采用不同ξ值和自適應(yīng)無窮積分計(jì)算Sommerfeld積分與傳統(tǒng)數(shù)值算法的計(jì)算結(jié)果. 從圖中可以看出,當(dāng)ξ=5時(shí)就已經(jīng)有著非常好的數(shù)值精度. 相應(yīng)的計(jì)算時(shí)間如表2所示,從中可以看出式(29)顯著提高了Sommerfeld積分的計(jì)算效率.表2 采用不同方法計(jì)算Sommerfeld積分的計(jì)算時(shí)間(s)Tab.2 The CPU time of Sommerfeld integral calculation using different methods 方法 ξ=1 ξ=2 ξ=5 自適應(yīng) 數(shù)值積分 時(shí)間/s 0.15 0.28 0.42 0.56 63.10

式中:kp為第p個平面波展開的波數(shù);如圖3所示,rc與r′c分別為場盒子、源盒子的中心. 從式(34)可以看出,通過多極子展開,對于一對場-源盒子中的任意位置的場-源位置關(guān)系下的自由空間格林函數(shù),都可以共用轉(zhuǎn)移運(yùn)算,而發(fā)散和聚集計(jì)算十分簡單.為了實(shí)現(xiàn)針對式(33)的多極子開展,將一組場-鏡像盒子中心點(diǎn)方向的反射系數(shù) Γ ? c0代替這組盒子中任意兩點(diǎn)位置關(guān)系的Sommerfeld積分,有

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電磁波與復(fù)雜目標(biāo)/環(huán)境的相互作用理論、方法與應(yīng)用[J]. 聶在平,陳涌頻.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2017(01)

博士論文
[1]半空間環(huán)境中目標(biāo)的電磁散射特性一體化建模及高效算法研究[D]. 羅萬.電子科技大學(xué) 2016



本文編號：3232643