導(dǎo)體目標(biāo)時(shí)域積分方程法的穩(wěn)定性研究.pdf

1、瞬態(tài)電磁脈沖的散射與輻射是電磁學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。由于高分辨率雷達(dá)(HRR)、電磁脈沖(EMP)仿真技術(shù)、目標(biāo)識(shí)別以及超寬帶(UWB)無線通信技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)體目標(biāo)瞬態(tài)電磁特性的研究已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注。時(shí)域積分方程方法也就是時(shí)域矩量法，是計(jì)算電磁學(xué)數(shù)值方法中一個(gè)重要的方法。本文系統(tǒng)地分析討論了時(shí)域積分方程法，深入研究了求解任意形狀理想導(dǎo)體目標(biāo)(包括天線和散射體)瞬態(tài)電磁響應(yīng)的時(shí)間步進(jìn)方法，探討其目前存在的不穩(wěn)定性問題，以期在滿足計(jì)算精

2、度的要求下改善該方法的穩(wěn)定性。 1. 本文首先介紹了矩量法在電磁場中的應(yīng)用，詳述了理想導(dǎo)體目標(biāo)的求解時(shí)域積分方程的MOT算法。 2. 研究了實(shí)現(xiàn)該算法的時(shí)間基函數(shù)，討論了時(shí)間基函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性，頻譜和算法穩(wěn)定性的關(guān)系，重點(diǎn)探討了隱式MOT算法中時(shí)間基函數(shù)和算法穩(wěn)定性的內(nèi)在聯(lián)系。對(duì)此，本文提出了新的解釋，并用算例進(jìn)行了驗(yàn)證。 3. 研究了顯示(explicit)和隱式(implicit)MOT算法，探討了平均方法

3、對(duì)隱式MOT算法穩(wěn)定性的改進(jìn)，采用一種動(dòng)態(tài)調(diào)整平均法系數(shù)的方法對(duì)系數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選。在此基礎(chǔ)上，對(duì)MOT算法的穩(wěn)定性進(jìn)行了改進(jìn)，給出了一種新算法。新算法改善了穩(wěn)定性，同時(shí)保證精度的要求，兼顧計(jì)算量上的優(yōu)勢。本文用算例進(jìn)行了驗(yàn)證，最后，討論了時(shí)間步長對(duì)該算法穩(wěn)定性的影響。 4. 研究了TDIE算法在天線和輻射問題中的應(yīng)用，建立了物理模型，利用本文的算法計(jì)算了幾個(gè)實(shí)例，算例證明了本文算法的正確性，最后討論了本文算法應(yīng)用于輻射問題時(shí)時(shí)間步