旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體的電磁散射研究.pdf

1、南京理工大學(xué)碩士論文旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體的電磁散射研究摘要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，矩量法是一種常運(yùn)用于計(jì)算電磁散射問(wèn)題的有效方法。本文介紹了矩量法的基本原理，利用矩量法并結(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。本文研究了任意形狀理想金屬旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體的散射問(wèn)題。首先通過(guò)輔助位函數(shù)、等效原理和邊界條件分別建立了電流的電場(chǎng)積分方

2、程(EFIE)、磁場(chǎng)積分方程(N丁IE)和混合場(chǎng)積分方程(cFIE)。然后利用旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，將等效流(等效電流)展開(kāi)為關(guān)于護(hù)的傅立葉級(jí)數(shù)形式和關(guān)于t的分段函數(shù)形式，最后運(yùn)用矩量法分別求得EPIE、MFIE、CFIE的解。因?yàn)楦髂Ｊ街g的正交性，可以先計(jì)算單個(gè)獨(dú)立模式下的等效流，再進(jìn)行線性疊加。這樣就大大減少了未知量個(gè)數(shù)，從而減少了計(jì)算時(shí)間。得到等效流后，利用互易定理求得遠(yuǎn)區(qū)的散射場(chǎng)，從而得到物體的雷達(dá)散射截面(RCS)。并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了程

3、序的正確性。進(jìn)一步研究了均勻介質(zhì)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體、有涂層的金屬和介質(zhì)旋轉(zhuǎn)體的散射特性。同樣利用等效原理和邊界條件，建立關(guān)于等效電流和等效磁流的多個(gè)積分方程。對(duì)于這個(gè)超定問(wèn)題，通過(guò)原來(lái)多個(gè)方程的線性組合變成了與等效流相對(duì)應(yīng)的積分方程。由于線性組合的多樣性，將會(huì)有許多種情況出現(xiàn)，本文運(yùn)用了PMCHW解法和MULLER解法，得到了比較滿意的數(shù)值結(jié)果。關(guān)鍵詞:電磁散射，矩量法，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體，積分方程，傅立葉級(jí)數(shù)，三角基函數(shù)，互易定理，均勻介質(zhì)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體

4、，涂層，雷達(dá)散射截面聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同事對(duì)本學(xué)位論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。研究生簽名:年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容，可以向有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送