分層介質格林函數的快速計算和目標電磁散射特性研究.pdf

1、分類號密級UDC學位論文分層介質格林函數的快速計算和目標電磁散射特性研究(題名和副題名)陳聰(作者姓名)指導教師姓名聶在平教授博導電子科技大學成都(職務、職稱、學位、單位名稱及地址)申請學位級別碩士專業(yè)名稱電磁場與微波技術論文提交日期2011.04論文答辯日期2011.05學位授予單位和日期電子科技大學答辯委員會主席評閱人年月日注1注明《國際十進分類法UDC》的類號摘要摘要諸如地球物理勘測、雷達遙感、波的傳播以及微帶電路和天線的仿真設計

2、等實際工程應用中，急需深入開展平面分層介質中目標電磁散射與輻射數值分析方法的研究。并矢格林函數(DGF’s)是一個聯(lián)系矢量場與矢量源的并矢，對于一套給定的源，倘若背景環(huán)境的格林函數可求，那么根據迭加原理可以很方便地得到空間的場分布，許多學者推導了各向同性和各向異性介質中的并矢格林函數。本文首先基于傳輸線網絡等效方法詳細推導了平面分層的單軸各向異性介質中場型和位型并矢格林函數的表達式，并在此框架下建立了分層介質中任意形狀的金屬目標和介質目

3、標的混合位積分方程(MPIE)。其次，本文闡明了矩陣束方法(MPM)的兩個特點并且引入了一種新的直接離散復鏡像方法(EDCIM)。該方法通過對采樣路徑進行優(yōu)化，不僅解決了遠場區(qū)的精度問題，而且避免了提取表面波項和準靜態(tài)項的繁瑣過程，與傳統(tǒng)的DCIM相比，新的采樣路徑包含更多關于奇點的信息和被積函數變化趨勢的信息?？焖偃Ｊ椒?FAM)能夠有效地定位整個復平面上的所有模式，再結合數值的最陡下降路徑(NMSP)方法可以高效地計算微帶結構中的

4、電磁場。再者，本文引入了二維DCIM，將Sommerfeld積分的被積函數作為波數zmk和源坐標z?(或場坐標z)的二維函數來處理，利用二維矩陣束方法求解了獨立于所有空間坐標的復鏡像系數。對于地表上方的目標和埋地目標，開發(fā)相應的快速算法一直是研究者關心的課題，多層快速多極子方法(MLFMM)利用加法定理對自由空間的格林函數在角譜空間中展開，能夠將計算復雜度和存儲復雜度均降低至(log)ONN，本文通過對附近組之間的格林函數采用DCIM來

5、嚴格計算，而對非附近組之間的格林函數采用近似方法來計算，將MLFMM推廣到半空間問題。最后，本文介紹了波導格林函數的加速求解算法，選用新的復鏡像形式，采樣路徑是沿復k?平面的實軸，省去了變量代換的麻煩。另外，本文基于局部搜索算法(LocalSearchingAlgithm)，對水平的多層土壤結構建立了相應的視電阻率模型，通過對目標函數進行優(yōu)化從而反演出地層的參數。關鍵詞：關鍵詞：并矢格林函數，平面分層，矩陣束方法，數值的最陡下降路徑方法