三維矢量散射的時域積分方程解及時頻互推技術(shù).pdf

1、在電磁領域,隨著對寬帶信息的需求的不斷增加,越來越需要能夠直接求解時域中的電磁散射問題.直接在時域上求解目標電磁散射特性的方法不需要逐個對不同頻點進行計算,而是直接求出整個寬頻帶上的目標電磁信息.因此,該文需要研究如何利用時域方法來求解任意形狀目標的瞬態(tài)電磁散射.時域方法又可以分為時域積分方程(TDIE)方法和時域微分方程(TDDE)方法.TDIE法和TDDE法相比具有以下優(yōu)勢:首先,對導體目標而言TDIE的計算區(qū)域是目標表面,因而比T

2、DDE具有更少的計算量;第二,TDIE通過格林函數(shù)自動滿足輻射邊界條件,所以不需要額外的截斷邊界條件;第三,TDIE具有很小的網(wǎng)格色散誤差.因此,是基于時間步進技術(shù)(MOT)的TDIE求解技術(shù)在近年來廣受關(guān)注.研究表明,主要有兩個原因阻礙MOT算法的廣泛采用.一是MOT方法的后時不穩(wěn)定性;另外MOT方法具有相當?shù)挠嬎銖碗s性,這使得對一些電大尺寸目標的精確分析幾乎是不可能的.該文針對MOT算法的后時不穩(wěn)定性采用了一種隱式(implicit

3、)時間步進算法能夠較為有效的推遲其不穩(wěn)定性發(fā)生的時間.在此基礎上,該文采用了矩陣束方法來對時域響應進行外推.數(shù)值計算結(jié)果表明在給出足夠的已知時域數(shù)據(jù)基礎上,矩陣束方法能外推出一定范圍內(nèi)的時域數(shù)據(jù).但是,此方法對數(shù)據(jù)有比較嚴格的要求,并且外推的范圍有限.針對這些問題,該文時域早時響應和頻域低頻信息利用基于連帶Hermit多項式的時頻互推方法來獲得時域的晚時響應和頻域的高頻信息.數(shù)值結(jié)果表明這種方法不但能夠正確的互推出時、頻域內(nèi)的未知數(shù)據(jù),