矩量法阻抗矩陣快速計算方法研究.pdf

1、電磁散射特性的分析是工程電磁場中的一個重要研究方向，而矩量法是求解電磁散射問題的一種有效方法。采用矩量法分析電磁散射問題的計算量主要在阻抗矩陣填充和線性方程組求解兩個部分。特別是對于電大尺寸目標(biāo)或結(jié)構(gòu)復(fù)雜目標(biāo)的電磁散射問題，用于形成阻抗矩陣的時間占總計算時間的大部分，所以快速、準(zhǔn)確地計算阻抗矩陣元素是提高矩量法效率的有效途徑。因此，在矩量法的基礎(chǔ)上，尋求計算阻抗矩陣快速有效的方法顯得尤為重要。本文在這樣的背景下采用三角分塊法和偶極子模型

2、法計算阻抗矩陣元素，減少矩量法阻抗矩陣的填充時間，提高了計算效率。
　　 本文首先介紹了任意理想導(dǎo)體目標(biāo)電場積分方程(EFIE)、磁場積分方程(MFIE)和混合場積分方程(CFIE)的建立和矩量法的基本原理，并闡述了矩量法離散二維和三維積分方程的過程。其次詳細(xì)介紹了三角分塊法，該方法以矩量法和RWG基函數(shù)為基礎(chǔ)，將導(dǎo)體表面剖分成一定數(shù)量的三角單元，然后將每個三角單元分成若干個完全一樣的小三角塊。假設(shè)被積函數(shù)在每個小三角塊上為常數(shù)

3、，那么阻抗矩陣元素計算中的積分就可以用求和來代替，避免了傳統(tǒng)矩量法中雙重積分的計算，減少阻抗矩陣元素的填充時間。最后介紹等效偶極子模型法的原理，并用該方法計算分析任意理想導(dǎo)體目標(biāo)電磁散射特性的阻抗矩陣。在阻抗矩陣的計算中，當(dāng)源點和場點之間的距離滿足一定的條件時，該方法可以將源點處的三角單元對等效成無限小的電偶極子，用等效偶極子的精確輻射場表達(dá)式來計算阻抗矩陣元素，提高了阻抗矩陣的填充效率。
　　 本文分別用三角分塊法和偶極子模型