本文關(guān)鍵詞：基于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體的非均勻介質(zhì)電磁散射頻域分析

  更多相關(guān)文章： 矩量法 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱 區(qū)域分解算法 等效原理

【摘要】：在計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中,高效分析電大尺寸的非均勻介質(zhì)目標(biāo)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。本文為了實(shí)現(xiàn)非均勻介質(zhì)目標(biāo)的快速精確分析,基于矩量法提出了兩種方案,一種是有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性這種特殊結(jié)構(gòu)的目標(biāo),將三維結(jié)構(gòu)降為二維計(jì)算,另一種是通過區(qū)域分解的方法,將一個(gè)電大尺寸的目標(biāo)分解成若干個(gè)小目標(biāo)進(jìn)行求解。第一種方法是基于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體思想,假如所要計(jì)算的非均勻介質(zhì)目標(biāo)為一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體的結(jié)構(gòu),則利用傅里葉級(jí)數(shù)的思想將其三維問題化為二維問題,選取任意一個(gè)旋轉(zhuǎn)面對(duì)其進(jìn)行二維網(wǎng)格離散,由于在傅里葉模式下各個(gè)模式之間的正交性,每個(gè)模式下的等效電流都是獨(dú)立互不影響的,所以最后只需單獨(dú)計(jì)算并將其相加即可,這樣可以大大減少未知量,提高了計(jì)算效率,同時(shí),論文還分析了金屬與介質(zhì)混合結(jié)構(gòu)目標(biāo)的電磁散射。論文通過與FEKO或Mie級(jí)數(shù)結(jié)果比較,驗(yàn)證正確性,與體積分方程(VIE)和體面積分方程(VSIE)的程序比較,驗(yàn)證論文方法效率。第二種方法是區(qū)域分解,該思想基于等效原理,將待求的單個(gè)電大非均勻介質(zhì)目標(biāo)物體分解成若干個(gè)子區(qū)域,逐個(gè)求解每個(gè)子區(qū)域上的電流,有利于提高計(jì)算的收斂速度,降低內(nèi)存消耗,該方法可以計(jì)算非特殊結(jié)構(gòu)的任意物體,同時(shí)加入快速多極子(FMM)的方法加快運(yùn)算速度。論文通過與FEKO軟件或Mie級(jí)數(shù)方法驗(yàn)證正確性,與體積分方程程序(VIE)驗(yàn)證效率性。
【關(guān)鍵詞】：矩量法 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱 區(qū)域分解算法 等效原理
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN011
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 研究背景和意義7
• 1.2 研究歷史和現(xiàn)狀7-9
• 1.3 文章內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排9-11
• 2 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱方法及理論基礎(chǔ)介紹11-18
• 2.1 引言11
• 2.2 矩量法原理介紹11-13
• 2.2.1 矩量法11-13
• 2.2.2 雷達(dá)散射截面的計(jì)算13
• 2.3 體積分方程介紹13-14
• 2.4 體面積分方程介紹14-15
• 2.5 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體理論基礎(chǔ)15-17
• 2.6 本章小結(jié)17-18
• 3 非均勻介質(zhì)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體電磁散射頻域方法分析18-63
• 3.1 引言18
• 3.2 基函數(shù)的選擇18-28
• 3.2.1 介質(zhì)體部分18-24
• 3.2.2 金屬面部分24-25
• 3.2.3 體基函數(shù)的性質(zhì)25-26
• 3.2.4 邊界條件26-28
• 3.3 基于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體方法的體積分方程頻域分析28-49
• 3.3.1 矩陣方程的生成28-29
• 3.3.2 阻抗矩陣元素推導(dǎo)29-34
• 3.3.3 右邊向量(激勵(lì)源)34-36
• 3.3.4 正負(fù)模式的關(guān)系36-37
• 3.3.5 自適應(yīng)交叉算法(ACA)37-38
• 3.3.6 數(shù)值結(jié)果及算例分析38-49
• 3.4 基于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體方法的體面積分方程頻域分析49-61
• 3.4.1 矩陣方程的生成49-50
• 3.4.2 阻抗矩陣元素的推導(dǎo)50-52
• 3.4.3 右邊向量填充(激勵(lì)源)52-53
• 3.4.4 正負(fù)模式的關(guān)系53-54
• 3.4.5 數(shù)值結(jié)果與算例分析54-61
• 3.5 本章小結(jié)61-63
• 4 基于BoR和等效原理的電大介質(zhì)目標(biāo)體的區(qū)域分解算法分析63-79
• 4.1 引言63
• 4.2 建模分析63-64
• 4.3 方法介紹與分析64-74
• 4.3.1 基函數(shù)介紹64-66
• 4.3.2 算法的實(shí)現(xiàn)過程66-67
• 4.3.3 等效原理67-68
• 4.3.4 內(nèi)到外的等效過程68-70
• 4.3.5 外到內(nèi)的等效過程70
• 4.3.6 等效面與等效面的相互等效過程70-71
• 4.3.7 兩種基函數(shù)(BoR與RWG)之間系數(shù)的轉(zhuǎn)換71-72
• 4.3.8 不同坐標(biāo)軸之間系數(shù)的轉(zhuǎn)換72-74
• 4.4 數(shù)值結(jié)果與算例分析74-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 5 工作總結(jié)與展望79-81
• 5.1 全文總結(jié)內(nèi)容79
• 5.2 研究工作展望內(nèi)容79-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86

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本文編號(hào)：730286