如何采用數(shù)值方法精確高效地分析三維復(fù)雜目標(biāo)的電磁散射特性一直是計算電磁學(xué)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)工作。實際應(yīng)用中的大部分三維復(fù)雜目標(biāo)不是單純的由金屬或者介質(zhì)組成,通常是由金屬和介質(zhì)材料復(fù)合而成,因此本文研究了金屬介質(zhì)混合目標(biāo)的電磁散射特性的計算方法。本文以金屬介質(zhì)混合目標(biāo)為分析對象,著重研究了體面積分方程分析金屬介質(zhì)混合目標(biāo)電磁散射特性的快速求解方法、金屬混合復(fù)雜媒質(zhì)目標(biāo)電磁散射特性的求解方法、金屬薄涂敷電磁散射特性的求解方法以及基于高階Nystrom方法的體面積分方程方法等四個方面。本文第一部分研究了體面積分方程方法分析金屬介質(zhì)混合目標(biāo)的電磁散射問題。首先,詳細(xì)研究了體面積分方程的建立過程、用于離散積分方程的基函數(shù)及不同媒質(zhì)交界面上的基函數(shù)的處理方式。其次,將快速多極子技術(shù)應(yīng)用于求解體面積分方程方法中,有效的縮短計算時間并減少了計算內(nèi)存。最后,根據(jù)體面積分方程阻抗矩陣的特點(diǎn),提出了一種塊矩陣預(yù)條件技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的預(yù)條件技術(shù),本文中提出的塊矩陣預(yù)條件技術(shù)能夠有效的減少迭代步數(shù),并且預(yù)條件的構(gòu)造時間和內(nèi)存也較少。本文第二部分研究了體面積分方程方法分析金屬混合復(fù)雜媒質(zhì)目標(biāo)的電磁散射問題。首先,詳細(xì)... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究的歷史和現(xiàn)狀
        1.2.1 體面積分方程方法的歷史和現(xiàn)狀
        1.2.2 涂敷目標(biāo)電磁散射特性的歷史和現(xiàn)狀
        1.2.3 高階Nystr?m方法的歷史和現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作內(nèi)容及貢獻(xiàn)
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
2 積分方程方法的原理及實現(xiàn)
    2.1 引言
    2.2 矩量法的基本原理
    2.3 積分方程的建立
        2.3.1 面積分方程
        2.3.2 體積分方程
        2.3.3 混合體面積分方程
    2.4 積分方程的離散
        2.4.1 基函數(shù)及其邊界條件
        2.4.2 矩陣元素的計算
    2.5 體面積分方程中的快速多極子技術(shù)
        2.5.1 快速多極子的基本原理
        2.5.2 聚合、轉(zhuǎn)移和配置因子的形式
    2.6 積分方程的迭代求解
        2.6.1 迭代求解方法
        2.6.2 預(yù)條件技術(shù)
        2.6.3 塊矩陣預(yù)條件技術(shù)
    2.7 散射場計算
    2.8 數(shù)值結(jié)果與分析
        2.8.1 算法正確性驗證
        2.8.2 塊矩陣預(yù)條件效率驗證
    2.9 本章小結(jié)
3 金屬混合復(fù)雜媒質(zhì)目標(biāo)的散射特性
    3.1 引言
    3.2 磁介質(zhì)目標(biāo)的散射特性
        3.2.1 分析含磁介質(zhì)目標(biāo)的體面積分方程
        3.2.2 數(shù)值結(jié)果與分析
    3.3 手征目標(biāo)的散射特性
        3.3.1 分析含手征目標(biāo)的體面積分方程
        3.3.2 數(shù)值結(jié)果與分析
    3.4 太赫茲及遠(yuǎn)紅外頻段金屬目標(biāo)的散射特性
        3.4.1 金屬等效介電參數(shù)模型
        3.4.2 基于阻抗邊界條件的面積分方程
        3.4.3 數(shù)值算例
    3.5 本章小結(jié)
4 金屬薄涂敷的散射特性
    4.1 引言
    4.2 金屬薄涂敷目標(biāo)的散射特性
        4.2.1 單層涂敷目標(biāo)的散射特性
        4.2.2 多層涂敷目標(biāo)的散射特性
        4.2.3 快速多極子的應(yīng)用
        4.2.4 數(shù)值結(jié)果與分析
    4.3 金屬涂敷薄手征材料目標(biāo)的散射特性
        4.3.1 基本原理
        4.3.2 數(shù)值算例
    4.4 旋轉(zhuǎn)對稱金屬薄涂敷目標(biāo)的散射特性
        4.4.1 積分方程的模式展開
        4.4.2 數(shù)值算例
    4.5 本章小結(jié)
5 基于高階NYSTR?M方法的體面積分方程方法
    5.1 引言
    5.2 NYSTR?M方法的基本原理
    5.3 NYSTR?M方法中的高階建模
        5.3.1 曲三角形單元的高階建模
        5.3.2 曲四面體單元的高階建模
    5.4 NYSTR?M方法中的高階矢量基函數(shù)
        5.4.1 面插值基函數(shù)的構(gòu)造
        5.4.2 體插值基函數(shù)的構(gòu)造
        5.4.3 多項式空間的選擇
    5.5 NYSTR?M方法中的矩陣方程的建立
        5.5.1 矩陣方程的建立
        5.5.2 矩陣元素的計算
    5.6 NYSTR?M方法中的快速多極子技術(shù)
    5.7 數(shù)值結(jié)果與分析
        5.7.1 誤差收斂性分析
        5.7.2 網(wǎng)格魯棒性分析
        5.7.3 介質(zhì)體的散射計算
        5.7.4 介質(zhì)金屬混合體的散射計算
    5.8 本章小結(jié)
6 結(jié)論與研究展望
    6.1 全文的總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作和展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
攻博期間發(fā)表的論文



本文編號：3450483