介紹了近年來(lái)用于電磁建模的積分方程區(qū)域分解算法（domain decomposition method, DDM）. DDM是一種基于"分而治之"策略的框架性算法,為復(fù)雜電磁問(wèn)題的求解提供了一種靈活的技術(shù)途徑.結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)詳細(xì)介紹了三類(lèi)積分方程DDM,即重疊型積分方程DDM,非共形、非重疊型積分方程DDM以及基于等效原理的積分方程DDM,并通過(guò)數(shù)值算例說(shuō)明了這些算法的優(yōu)缺點(diǎn).最后總結(jié)了積分方程DDM的主要挑戰(zhàn)以及展望. 

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

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

ODDM示意圖

本課題組K. Han等人提出僅在分割區(qū)域的邊緣采用半個(gè)基函數(shù)作為緩沖區(qū),并且添加了電流連續(xù)性條件來(lái)改善迭代的收斂性[11],相比傳統(tǒng)的ODDM,其優(yōu)勢(shì)是減少了人工劃分緩沖區(qū)的麻煩以及降低了子區(qū)域求解的矩陣維度,稱(chēng)為簡(jiǎn)潔的ODDM (SODDM)[11].該方法成功用于求解電大尺寸金屬目標(biāo)的電磁散射,保證定常迭代過(guò)程穩(wěn)定收斂. 飛機(jī)模型分區(qū)如圖2所示,頻率為300 MHz的平面波從機(jī)頭入射,電場(chǎng)垂直極化. 這里對(duì)比傳統(tǒng)的ODDM和SODDM,在傳統(tǒng)的ODDM緩沖區(qū)設(shè)置中采用了兩種策略:ODDM-1與SODDM都是采用一個(gè)三角網(wǎng)格作為緩沖區(qū),ODDM-2則采用0.25個(gè)波長(zhǎng)的緩沖區(qū).圖3為三種方法外迭代收斂曲線(xiàn).從圖3可以看出,采用較小緩沖區(qū)的ODDM-1迭代發(fā)散,SODDM和ODDM-2可以收斂到0.01. 圖4為θ=90° φ-φ極化雙站雷達(dá)散射截面(radar cross section, RCS)曲線(xiàn),可以看出,SODDM和ODDM-2計(jì)算的RCS結(jié)果與MLFMA吻合良好. 表1給出了三種方法計(jì)算資源對(duì)比,可以看出,SODDM采用了分區(qū)域求解策略因此內(nèi)存峰值比整體求解要少,但在計(jì)算時(shí)間上MLFMA整體求解更有優(yōu)勢(shì).

圖3為三種方法外迭代收斂曲線(xiàn).從圖3可以看出,采用較小緩沖區(qū)的ODDM-1迭代發(fā)散,SODDM和ODDM-2可以收斂到0.01. 圖4為θ=90° φ-φ極化雙站雷達(dá)散射截面(radar cross section, RCS)曲線(xiàn),可以看出,SODDM和ODDM-2計(jì)算的RCS結(jié)果與MLFMA吻合良好. 表1給出了三種方法計(jì)算資源對(duì)比,可以看出,SODDM采用了分區(qū)域求解策略因此內(nèi)存峰值比整體求解要少,但在計(jì)算時(shí)間上MLFMA整體求解更有優(yōu)勢(shì).圖4 φ-φ極化雙站RCS曲線(xiàn)(θ=90°)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)的體面積分方程區(qū)域分解方法高效求解有限大頻率選擇表面結(jié)構(gòu)的電磁散射特性[J]. 李先進(jìn),雷霖,陳涌頻,江明,榮志,胡俊.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)

博士論文
[1]超電大目標(biāo)電磁散射問(wèn)題的積分方程區(qū)域分解方法研究[D]. 韓奎.電子科技大學(xué) 2018
[2]基于分層媒質(zhì)格林函數(shù)的積分方程快速算法研究及其應(yīng)用[D]. 郭蘭維.電子科技大學(xué) 2016
[3]面向工程應(yīng)用的積分方程區(qū)域分解方法研究[D]. 趙冉.電子科技大學(xué) 2016
[4]基于積分方程區(qū)域分解法的研究及應(yīng)用[D]. 江明.電子科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3328402