TDPO關(guān)鍵技術(shù)及TDPO-FDTD混合算法研究.pdf

1、系統(tǒng)深入的研究了時(shí)域物理光學(xué)(TDPO)方法。通過(guò)逆傅立葉變換(IFFT)，將面電流密度和物理光學(xué)的頻域表達(dá)式過(guò)渡到時(shí)域，得到時(shí)域物理光學(xué)表達(dá)式。同時(shí)對(duì)TDPO方法的內(nèi)存估計(jì)、時(shí)間采樣和消隱判斷進(jìn)行了探討。給出了典型電大尺寸目標(biāo)的瞬態(tài)特性和寬帶RCS。數(shù)值結(jié)果表明該方法所需內(nèi)存少，效率高。 研究了結(jié)合網(wǎng)絡(luò)并行平臺(tái)MPI的TDPO并行算法，可用于解決利用。TDPO計(jì)算電尺寸過(guò)大目標(biāo)時(shí)計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)和由于內(nèi)存限制單個(gè)微機(jī)不能計(jì)算的問(wèn)題，

2、并測(cè)試了并行TDPO算法的并行性能。結(jié)果表明，N個(gè)性能相同的微機(jī)并行計(jì)算，可以獲得約為N的加速比。 為分析電大尺寸目標(biāo)各部分之間的相互耦合作用，提出了時(shí)域迭代物理光學(xué)(TD-IPO)方法。將時(shí)域物理光學(xué)電流作為初始電流即O階迭代的TD-IPO表面電流，然后通過(guò)迭代考慮目標(biāo)各部分之間的相互作用，求得一個(gè)修正電流。用光學(xué)電流與修正電流的疊加來(lái)逼近導(dǎo)體目標(biāo)表面的實(shí)際電流，從而提高了計(jì)算精度。 提出了TDPO與FDTD相結(jié)合的時(shí)

3、域混合算法，應(yīng)用與分析組合目標(biāo)的后向電磁散射。組合目標(biāo)包括電大尺寸和電小尺寸兩個(gè)彼此相互分離的部分，可分別采用TDPO方法和FDTD方法來(lái)分析。在處理FDTD區(qū)對(duì)TDPO區(qū)耦合時(shí)，利用了基爾霍夫積分的近場(chǎng)一近場(chǎng)外推技術(shù)，并提出了順序傳遞方法，按照FDTD的時(shí)域計(jì)算順序?qū)DTD區(qū)對(duì)TDPO區(qū)的貢獻(xiàn)直接傳遞到遠(yuǎn)區(qū)觀察點(diǎn)，計(jì)算效率高，所需內(nèi)存少。對(duì)于遠(yuǎn)區(qū)后向散射，TDPO區(qū)對(duì)FDTD區(qū)的耦合則由互易性定理得到。 同時(shí)，應(yīng)用時(shí)域有限差

4、分(FDTD)方法模擬了電磁脈沖對(duì)金屬表面接合處搭接縫隙的耦合穿透。應(yīng)用等效原理將電磁流在1/4空間的輻射等效為電磁流及其鏡像在自由空間的輻射，避免了計(jì)算搭接縫隙邊界情形下的空間格林函數(shù)的困難。采用分區(qū)外推法節(jié)省了計(jì)算時(shí)間，并且通過(guò)分析耦合場(chǎng)的變化曲線，總結(jié)了耦合共振規(guī)律。 研究了基于基爾霍夫面積分的FDTD近場(chǎng)到近(遠(yuǎn))場(chǎng)的轉(zhuǎn)換技術(shù)。當(dāng)計(jì)算外推面外一點(diǎn)上任意一個(gè)場(chǎng)分量時(shí)，僅需要外推面上對(duì)應(yīng)的該場(chǎng)量。并由此分析了正方形、長(zhǎng)方形及