本文關(guān)鍵詞：理想導(dǎo)體目標(biāo)電磁散射特性的寬頻帶快速多極子方法研究

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【摘要】：積分方程方法因其精確性和對(duì)復(fù)雜邊界條件處理的魯棒性,被廣泛應(yīng)用于微波波段及光學(xué)波段目標(biāo)的電磁散射輻射特性仿真分析。采用矩量法求解積分方程會(huì)生成稠密的阻抗矩陣,在分析大未知量問(wèn)題時(shí)多層快速多極子方法應(yīng)運(yùn)而生。本文的主要研究?jī)?nèi)容是一種有效并且容易實(shí)現(xiàn)的寬頻帶快速多極子方法,用來(lái)加速分析寬帶問(wèn)題或者含有精細(xì)結(jié)構(gòu)的電大目標(biāo)問(wèn)題。首先,簡(jiǎn)單介紹了基于加法定理和平面波展開(kāi)的多層快速多極子的基本原理。隨后,深入地研究了基于平面波展開(kāi)的快速多極子算法的低頻崩潰問(wèn)題,提出了一種近似對(duì)角化方法。這種對(duì)格林函數(shù)近似對(duì)角化的展開(kāi)過(guò)程,編碼實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易,并且能夠與中頻快速多極子方法結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了從低頻段到中頻段電磁散射的準(zhǔn)確分析。然后,應(yīng)用寬頻帶快速多極子方法分析理想導(dǎo)體目標(biāo)。磁場(chǎng)積分方程(MFIE)適用于閉合目標(biāo)的仿真,并且沒(méi)有低頻崩潰問(wèn)題,收斂性好;電場(chǎng)積分方程(EFIE)能夠用于分析任意開(kāi)放閉合結(jié)構(gòu),但需要需特殊處理才能用于求解低頻問(wèn)題,需要預(yù)條件技術(shù)克服收斂性差的問(wèn)題。文中詳細(xì)的推導(dǎo)了寬頻帶快速多極子方法在這兩種積分方程中展開(kāi)公式,數(shù)值算例證明了其正確性和有效性。最后,介紹了增強(qiáng)型電場(chǎng)積分方程(AEFIE)方法,這種方法通過(guò)改變電場(chǎng)積分方程的形式,引入額外的電荷基函數(shù)克服低頻問(wèn)題。此外,將MFIE與AEFIE結(jié)合,構(gòu)成增強(qiáng)型混合場(chǎng)積分方程(ACFIE),一定程度上改善了矩陣性態(tài)。研究了寬頻帶快速多極子方法在這兩種方法中的應(yīng)用,數(shù)值算例證明了其正確性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN011

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本文編號(hào)：1304023