本文選題：矩量法 + 積分方程��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：近年來(lái),隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已不再是傳統(tǒng)上的機(jī)械戰(zhàn)爭(zhēng),而是多層次全方位的信息戰(zhàn)爭(zhēng)。雷達(dá)系統(tǒng)在武器戰(zhàn)略平臺(tái)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在現(xiàn)代雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別、探測(cè)與隱身技術(shù)當(dāng)中,快速準(zhǔn)確的獲取目標(biāo)體的寬頻帶寬角域全方位信息已成為決定信息戰(zhàn)爭(zhēng)成敗的關(guān)鍵。因此,對(duì)目標(biāo)體的寬帶電磁輻射和散射特性的研究不僅是一項(xiàng)學(xué)術(shù)研究課題,而且更具重大的實(shí)際工程意義。本文密切結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,主要研究了基于電場(chǎng)積分方程的電磁寬帶快速分析方法及其在載體平臺(tái)上線天線和低頻段寬帶電磁特性分析方面的應(yīng)用。本文的主要工作可概括為以下幾個(gè)方面:1.詳細(xì)介紹了導(dǎo)體、線結(jié)構(gòu)和導(dǎo)體-介質(zhì)混合等目標(biāo)的表面電場(chǎng)積分方程建立過(guò)程,并采用矩量法分析了金屬導(dǎo)體、線結(jié)構(gòu)和均勻介質(zhì)體的電磁輻射與散射特性。對(duì)導(dǎo)體采用傳統(tǒng)的基于三角面元的RWG基函數(shù)進(jìn)行處理;對(duì)于細(xì)線結(jié)構(gòu),首先剖分為直線段,然后利用三角形基函數(shù)進(jìn)行處理;對(duì)于導(dǎo)體-介質(zhì)混合目標(biāo)體散射問(wèn)題則采用EFIE-PMCHWT方法來(lái)解決。2.對(duì)于電磁寬帶問(wèn)題的分析,本文主要詳細(xì)介紹了基于Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)的漸近波形估計(jì)技術(shù)(AWE)和基于Chebyshev多項(xiàng)式的最佳一致逼近技術(shù)。從理論公式推導(dǎo)和算法實(shí)施等方面都做了細(xì)致的推導(dǎo)。為了進(jìn)一步降低計(jì)算機(jī)內(nèi)存消耗,提高計(jì)算效率,引入自適應(yīng)積分方法,并對(duì)該方法在電磁計(jì)算方面的應(yīng)用做了詳細(xì)的介紹。3.提出了利用自適應(yīng)積分方法加速計(jì)算線-面連接混合結(jié)構(gòu)電磁特性的方法。對(duì)導(dǎo)體和細(xì)線結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行離散化并采用不同基函數(shù)進(jìn)行計(jì)算,而線面連接處使用特殊的連接域基函數(shù)來(lái)進(jìn)行處理。與以往的面面模型相比,這種處理方式更能準(zhǔn)確的表達(dá)出線面連接處電流變化。在使用自適應(yīng)積分方法解決線面連接問(wèn)題時(shí),首先用均勻笛卡爾網(wǎng)格將整個(gè)線面連接結(jié)構(gòu)包圍,然后將導(dǎo)體、細(xì)結(jié)構(gòu)和連接域三部分原始基函數(shù)分別投影到包圍該基函數(shù)的(p+1)2個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上。由于各部分是單獨(dú)處理的,因此三部分基函數(shù)的投影過(guò)程是相互無(wú)關(guān)的,得到與導(dǎo)體、線結(jié)構(gòu)和線面連接域相對(duì)應(yīng)的輔助基函數(shù)也是相互獨(dú)立的。4.提出了利用漸近波形估計(jì)方法和最佳一致逼近方法分析了線面連接結(jié)構(gòu)的寬帶電磁特性。漸近波形估計(jì)方法的基礎(chǔ)是Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)法,因此利用其分析線面連接結(jié)構(gòu)電磁特性的難點(diǎn)在于對(duì)線面混合需要對(duì)阻抗矩陣進(jìn)行高階求導(dǎo),特別是連接域自阻抗的高階導(dǎo)數(shù)的求解過(guò)程更為復(fù)雜。最佳一致逼近方法求解線面連接問(wèn)題的思想是利用有理函數(shù)將導(dǎo)體、導(dǎo)線和連接域各部分的表面感應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后利用Chebyshev節(jié)點(diǎn)電流信息得到電磁寬帶響應(yīng)。與漸近波形估計(jì)方法相比,該方法無(wú)需求解阻抗矩陣的高階導(dǎo)數(shù),這大大降低了計(jì)算復(fù)雜度。5.提出了將自適應(yīng)積分方法與漸近波形估計(jì)方法和最佳一致逼近方法相結(jié)合加速求解線面結(jié)構(gòu)的寬帶電磁特性。引入的自適應(yīng)積分方法克服了漸近波形估計(jì)方法中線面阻抗矩陣及其高階導(dǎo)數(shù)存儲(chǔ)量大的問(wèn)題,同時(shí)由于格林函數(shù)矩陣的卷積特性可以利用快速傅里葉變換,這樣加速了線性方程迭代求解中阻抗矩陣與三部分電流矢量的相乘過(guò)程,縮短了求解時(shí)間。與漸近波形估計(jì)方法相比,自適應(yīng)積分方法與最佳一致逼近方法的結(jié)合更容易實(shí)現(xiàn),算法理論基礎(chǔ)簡(jiǎn)單,計(jì)算程序也容易編寫(xiě)。6.提出了基于Loop-Tree基函數(shù)的寬帶分析方法。應(yīng)用矩量法求解電場(chǎng)積分方程是目前求解電磁輻射與散射問(wèn)題最常用的方法。當(dāng)利用矩量法處理低頻電磁問(wèn)題時(shí)會(huì)出現(xiàn)“低頻崩潰”的情況,因而其應(yīng)用范圍受到限制。為了解決傳統(tǒng)矩量法的低頻失效問(wèn)題通常采用將磁矢位和電標(biāo)位相分離的方法,這種分離可以利用Loop-tree和Loop-star基函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在Loop-tree基函數(shù)基礎(chǔ)上利用漸近波形估計(jì)方法和最佳一致逼近方法快速分析了給定頻帶和角域內(nèi)的RCS。與傳統(tǒng)逐個(gè)角度或逐個(gè)頻點(diǎn)計(jì)算相比,大大降低了計(jì)算時(shí)間。
[Abstract]:In recent years , with the rapid development of information technology , modern warfare is no longer a traditional mechanical war , but a multi - level and comprehensive information war .
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN95;TN011

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 ;電視、電視技術(shù)[J];中國(guó)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2001年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 賴奔;梁昌洪;安翔;王楠;袁浩波;;基于高階矩量法的自適應(yīng)積分方法研究[A];2009年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 董海林;寬帶電磁特性快速算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

2 王興;寬帶電磁散射和輻射問(wèn)題的自適應(yīng)積分方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

3 莫磊;微帶電路和天線陣列的快速電磁仿真[D];南京理工大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王曉峰;三維目標(biāo)電磁散射的自適應(yīng)積分方法研究[D];電子科技大學(xué);2006年

2 孫明志;Buck變換器的滑�？刂蒲芯縖D];東北大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1981243