復雜電磁系統(tǒng)中的混合及快速算法研究及其應用.pdf

1、隨著科學技術的快速發(fā)展,實際的電磁系統(tǒng)變得越來越復雜,如何能夠快速而有效的分析這樣復雜系統(tǒng)的電磁特性一直是人們非常感興趣、并迫切需要解決的問題.目前國際上相關的研究熱點主要集中在復雜結構問題、較大電尺寸問題、及混合金屬和介質問題方面.針對以上問題及實際科研項目,本文采用了矩量法(MoM)與其它技術相混合及快速分析的研究思路,具體來說1.作為研究基礎,本文首先深入地研究了任意導體的輻射及散射問題,采用了任意復雜結構的三角面片自動電磁建模技

2、術;提出了基于三角面片模型的數據二次開發(fā)工作,并給出了其具體實現過程,為后面的矩量法與其它技術相結合的工作奠定了基礎.2.根據目前國內外對復雜較大電導體問題的研究狀況,本文采用了矩量法結合空間分解技術作為深入研究的切入點.文中結合三角面片(RWG)基函數,將一種有效的空間分解技術——累進迭代算法(PNM)進一步推廣到任意三維導體的輻射及散射問題分析中.考慮到實際工程的需要,本文提出將三維PNM算法與阻抗矩陣內插技術相結合來快速分析寬頻帶

3、的散射及輻射問題,克服了PNM算法的多頻點的耗時以及阻抗矩陣內插技術的單頻點矩陣求逆的缺點.考慮到它實施的簡便性及快速的收斂性,本文進一步提出將其應用到天線陣列的分析中,在保持較高的計算精度的同時,大大節(jié)省了計算資源的開銷.3.本文采用矩量法與高頻近似方法(一致性幾何繞射理論UTD和物理光學PO)的混合方法進行預測分析.在對高頻近似方法的研究中本文采用了一種新的物理光學積分方法,并采用了一種實用的三角面片遮擋判斷算法.針對目前兩者混合存

4、在的一些問題,及我們在工程中遇到的實際問題,本文提出了若干改進算法研究.針對陰影區(qū)域電流的修正、照明區(qū)域的多次反射問題、多個子區(qū)域之間的復雜耦合等問題提出了一系列新的處理方案和措施,并進一步研究了改進算法與其它快速方法相結合的新技術.4.根據國內外對復雜系統(tǒng)中金屬與介質混合電磁特性問題的研究狀況,本文采用了矩量法與網格電流基方法相結合的分析思路.文中首先利用矩量法詳細而深入地研究了任意介質及金屬混合目標的輻射及散射問題.本文進一步采用了