TDPO關鍵技術及TDPO-FDTD混合算法研究.pdf

1、系統(tǒng)深入的研究了時域物理光學(TDPO)方法。通過逆傅立葉變換(IFFT)，將面電流密度和物理光學的頻域表達式過渡到時域，得到時域物理光學表達式。同時對TDPO方法的內(nèi)存估計、時間采樣和消隱判斷進行了探討。給出了典型電大尺寸目標的瞬態(tài)特性和寬帶RCS。數(shù)值結果表明該方法所需內(nèi)存少，效率高。 研究了結合網(wǎng)絡并行平臺MPI的TDPO并行算法，可用于解決利用。TDPO計算電尺寸過大目標時計算時間長和由于內(nèi)存限制單個微機不能計算的問題，

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

3、域混合算法，應用與分析組合目標的后向電磁散射。組合目標包括電大尺寸和電小尺寸兩個彼此相互分離的部分，可分別采用TDPO方法和FDTD方法來分析。在處理FDTD區(qū)對TDPO區(qū)耦合時，利用了基爾霍夫積分的近場一近場外推技術，并提出了順序傳遞方法，按照FDTD的時域計算順序將FDTD區(qū)對TDPO區(qū)的貢獻直接傳遞到遠區(qū)觀察點，計算效率高，所需內(nèi)存少。對于遠區(qū)后向散射，TDPO區(qū)對FDTD區(qū)的耦合則由互易性定理得到。 同時，應用時域有限差

4、分(FDTD)方法模擬了電磁脈沖對金屬表面接合處搭接縫隙的耦合穿透。應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)省了計算時間，并且通過分析耦合場的變化曲線，總結了耦合共振規(guī)律。 研究了基于基爾霍夫面積分的FDTD近場到近(遠)場的轉換技術。當計算外推面外一點上任意一個場分量時，僅需要外推面上對應的該場量。并由此分析了正方形、長方形及