電磁散射與輻射問題中基于矢量有限元的混合方法研究.pdf

1、該文采用Edge-based FEM為基本方法,結(jié)合物理光學(xué)法(PO)、物理繞射理論(PTD)、邊界積分方程(BI)、區(qū)域分解技術(shù)(DDM)和完全匹配層(PML)吸收邊界條件等求解方法構(gòu)成的混合方法,對電磁散射和輻射問題進(jìn)行了研究,主要包括以下內(nèi)容:提出了一種Edge-based FEM與物理光學(xué)方法和物理繞射理論相結(jié)合的混合方法-FEM/PO-PTD方法,并將該混合方法應(yīng)用于帶有腔體或槽縫的電大尺寸導(dǎo)體目標(biāo)的電磁散射特性分析和位于有限

2、導(dǎo)體目標(biāo)上的背腔式微帶貼片天線的電磁散射特性分析.采用有限元方法分析電磁問題得到的線性方程組,其系數(shù)矩陣為大規(guī)模稀疏矩陣,可以運(yùn)用稀疏矩陣的壓縮存儲與求解技術(shù).同時(shí),應(yīng)用PO-PTD方法計(jì)算電大尺寸規(guī)則目標(biāo)的散射場能得到散射場的解析表達(dá)式,所需計(jì)算機(jī)內(nèi)存和計(jì)算時(shí)間與目標(biāo)電尺寸無關(guān).因此,該混合方法與其它計(jì)算同類問題的方法相比,能節(jié)省計(jì)算機(jī)存儲單元、提高計(jì)算速度.將Edge-based FEM與邊界積分方程相結(jié)合,分析了背腔式分形微帶貼片

3、天線的電磁散射特性,得出了分形微帶天線的電磁散射特性主要由分形微帶天線的激勵(lì)單元而不是由寄生單元決定的結(jié)論.采用基于區(qū)域分解技術(shù)的FEM/PO-PTD方法,分析了帶有深腔的三維電大尺寸導(dǎo)體目標(biāo)的電磁散射特性,克服了單純的FEM/PO-PTD方法分析帶有電尺寸較大的深腔目標(biāo)時(shí),計(jì)算機(jī)內(nèi)存無法滿足要求的缺點(diǎn).將Edge-based FEM與完全匹配層吸收邊界條件相結(jié)合,分析了背腔式微帶天線和背腔式分形微帶天線的電磁輻射特性.利用PML對計(jì)算