旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體電磁散射的有限元方法.pdf

1、電磁散射的研究是當(dāng)今計(jì)算電磁學(xué)中的一個(gè)重要課題，有限元法是一種常運(yùn)用于計(jì)算電磁散射問題的有效方法。本文介紹了有限元法的基本原理，利用有限元法并結(jié)合物體旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的性質(zhì)，深入研究了旋轉(zhuǎn)對(duì)稱物體的散射特性，通過(guò)計(jì)算旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體的雷達(dá)散射截面(RCS)，驗(yàn)證了算法和程序的準(zhǔn)確性、快速性和高效性。 本文首先對(duì)有限元法的原理和發(fā)展現(xiàn)狀、有限元系統(tǒng)矩陣的特點(diǎn)等進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹與研究，然后提出了一種行之有效的有限元方法(FEM)來(lái)計(jì)算一個(gè)復(fù)雜旋轉(zhuǎn)

2、對(duì)稱體(BOR)的散射問題。該復(fù)雜旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體通常是由良導(dǎo)體、阻抗表面或任意非均勻材質(zhì)構(gòu)成。 本方法利用棱邊矢量基函數(shù)展開其切向場(chǎng)分量以及節(jié)點(diǎn)標(biāo)量基函數(shù)展開其角度場(chǎng)分量。引入矢量基函數(shù)能夠消除采用節(jié)點(diǎn)基函數(shù)所產(chǎn)生的偽解。有限元網(wǎng)格利用圓柱坐標(biāo)系中的完全匹配層(PML)來(lái)截?cái)唷A柱坐標(biāo)系中PML的使用避免了對(duì)拉伸散射體采用球面截?cái)嗑W(wǎng)格邊界帶來(lái)的多余計(jì)算量。這種方法在處理實(shí)際中的大型雷達(dá)目標(biāo)時(shí)十分有效，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)量值能夠很好地吻