復雜目標電磁散射的快速非均勻平面波算法.pdf

1、復雜目標電磁散射研究長期以來廣受關注，本文研究的快速非均勻平面波算法，可以快速精確的求解任意復雜目標的電磁散射問題，其多層形式的計算復雜度與多層快速多極子相當。同時，該算法較之多層快速多極子方法有明顯的數(shù)值實現(xiàn)優(yōu)勢和潛在優(yōu)勢。 本文首先回顧了電磁建模的常用分析方法，介紹了基于積分方程方法的多層快速多極子方法，及其某些潛在的缺陷，引出本文研究的快速非均勻平面波算法。 接著，重點研究了二維快速非均勻平面波算法，對其復平面上的

2、修正最陡下降路徑及內插外推技術進行了深入研究。為進一步提高求解效率，將快速遠場近似與之混合；采用一種新型的動態(tài)控制耦合半徑的局部迭代技術。另外，本文還首次研究了基于體表面積分方程方法的快速非均勻平面波算法，成功應用于分析金屬介質復合結構。 在二維問題的基礎上，本文繼續(xù)研究了三維快速非均勻平面波算法，使之可用于處理實際三維目標。首先研究了基于電場積分方程的快速非均勻平面波算法，對索末菲恒等式(基于貝塞爾積分核)展開的格林函數(shù)進行了

3、深入研究，分兩種情形解決了修正最陡下降路徑的設計問題。為改善其迭代特性和有效避免內諧振，本文進而研究了基于混合場積分方程的快速非均勻平面波算法。 本文還研究了幾種預條件技術，用于改善算子的條件數(shù)，進一步加速迭代，同時用數(shù)值結果對比了各自的優(yōu)劣。最后，本文研究了基于一種新型積分方程形式——修正電場積分方程的快速非均勻平面波算法，用于高效求解非常規(guī)目標散射，并用前述預條件技術進一步提高該方法的計算效率。 所有數(shù)值結果均與測量