三維矢量散射的時(shí)域積分方程解及時(shí)頻互推技術(shù).pdf

1、在電磁領(lǐng)域,隨著對(duì)寬帶信息的需求的不斷增加,越來(lái)越需要能夠直接求解時(shí)域中的電磁散射問(wèn)題.直接在時(shí)域上求解目標(biāo)電磁散射特性的方法不需要逐個(gè)對(duì)不同頻點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,而是直接求出整個(gè)寬頻帶上的目標(biāo)電磁信息.因此,該文需要研究如何利用時(shí)域方法來(lái)求解任意形狀目標(biāo)的瞬態(tài)電磁散射.時(shí)域方法又可以分為時(shí)域積分方程(TDIE)方法和時(shí)域微分方程(TDDE)方法.TDIE法和TDDE法相比具有以下優(yōu)勢(shì):首先,對(duì)導(dǎo)體目標(biāo)而言TDIE的計(jì)算區(qū)域是目標(biāo)表面,因而比T

2、DDE具有更少的計(jì)算量;第二,TDIE通過(guò)格林函數(shù)自動(dòng)滿(mǎn)足輻射邊界條件,所以不需要額外的截?cái)噙吔鐥l件;第三,TDIE具有很小的網(wǎng)格色散誤差.因此,是基于時(shí)間步進(jìn)技術(shù)(MOT)的TDIE求解技術(shù)在近年來(lái)廣受關(guān)注.研究表明,主要有兩個(gè)原因阻礙MOT算法的廣泛采用.一是MOT方法的后時(shí)不穩(wěn)定性;另外MOT方法具有相當(dāng)?shù)挠?jì)算復(fù)雜性,這使得對(duì)一些電大尺寸目標(biāo)的精確分析幾乎是不可能的.該文針對(duì)MOT算法的后時(shí)不穩(wěn)定性采用了一種隱式(implicit

3、)時(shí)間步進(jìn)算法能夠較為有效的推遲其不穩(wěn)定性發(fā)生的時(shí)間.在此基礎(chǔ)上,該文采用了矩陣束方法來(lái)對(duì)時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行外推.數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明在給出足夠的已知時(shí)域數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,矩陣束方法能外推出一定范圍內(nèi)的時(shí)域數(shù)據(jù).但是,此方法對(duì)數(shù)據(jù)有比較嚴(yán)格的要求,并且外推的范圍有限.針對(duì)這些問(wèn)題,該文時(shí)域早時(shí)響應(yīng)和頻域低頻信息利用基于連帶Hermit多項(xiàng)式的時(shí)頻互推方法來(lái)獲得時(shí)域的晚時(shí)響應(yīng)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(shí)、頻域內(nèi)的未知數(shù)據(jù),