復(fù)雜電磁系統(tǒng)中的混合及快速算法研究及其應(yīng)用.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,實際的電磁系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜,如何能夠快速而有效的分析這樣復(fù)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(guān)的研究熱點主要集中在復(fù)雜結(jié)構(gòu)問題、較大電尺寸問題、及混合金屬和介質(zhì)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(shù)相混合及快速分析的研究思路,具體來說1.作為研究基礎(chǔ),本文首先深入地研究了任意導(dǎo)體的輻射及散射問題,采用了任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的三角面片自動電磁建模技

2、術(shù);提出了基于三角面片模型的數(shù)據(jù)二次開發(fā)工作,并給出了其具體實現(xiàn)過程,為后面的矩量法與其它技術(shù)相結(jié)合的工作奠定了基礎(chǔ).2.根據(jù)目前國內(nèi)外對復(fù)雜較大電導(dǎo)體問題的研究狀況,本文采用了矩量法結(jié)合空間分解技術(shù)作為深入研究的切入點.文中結(jié)合三角面片(RWG)基函數(shù),將一種有效的空間分解技術(shù)——累進迭代算法(PNM)進一步推廣到任意三維導(dǎo)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(nèi)插技術(shù)相結(jié)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(nèi)插技術(shù)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(yīng)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(xué)PO)的混合方法進行預(yù)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(xué)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(fù)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(jié)合的新技術(shù).4.根據(jù)國內(nèi)外對復(fù)雜系統(tǒng)中金屬與介質(zhì)混合電磁特性問題的研究狀況,本文采用了矩量法與網(wǎng)格電流基方法相結(jié)合的分析思路.文中首先利用矩量法詳細(xì)而深入地研究了任意介質(zhì)及金屬混合目標(biāo)的輻射及散射問題.本文進一步采用了