【摘要】：近年來隨著計(jì)算電磁學(xué)中各種計(jì)算方法的不斷出現(xiàn),使得計(jì)算電磁學(xué)在解決復(fù)雜電磁環(huán)境的電磁散射問題上有著廣泛應(yīng)用。目前,在實(shí)際的工程應(yīng)用中,對于電大目標(biāo)的電磁散射問題的分析一般采用高頻近似算法,如幾何光學(xué)(GO)、幾何繞理論(GTD)以及一致性幾何繞射理論(UTD)等。由于在使用數(shù)值算法對電大目標(biāo)以及復(fù)雜電磁環(huán)境進(jìn)行電磁仿真計(jì)算時,一般需要較多的計(jì)算資源和較高的仿真成本,而由幾何光學(xué)理論發(fā)展而來的一致性幾何繞射理論在處理上述問題時有著很高的效率。與低頻算法相比,一致性幾何繞射理論在參與仿真計(jì)算時對計(jì)算資源要求小,且計(jì)算成本低。一致性幾何繞射理論是由幾何光學(xué)發(fā)展而來的一種高頻近似算法,它不同于幾何光學(xué)法在陰影區(qū)域存在失效問題;也不同于幾何繞射理論在亮區(qū)和陰影區(qū)邊界的過渡區(qū)域存在失效問題,它是一種更加成熟、更加完善的高頻近似算法。同時,UTD相比于數(shù)值計(jì)算方法如:矩量法、快速多極子法等,具有清晰地物理概念以及易于理解的幾何光學(xué)計(jì)算公式,從而使得它在計(jì)算理想導(dǎo)體媒質(zhì)電大目標(biāo)的電磁散射問題時有著較為廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)際的工程應(yīng)用中,用UTD計(jì)算一些飛機(jī)、輪船、導(dǎo)彈的雷達(dá)散射截面還存在一些困難。因此本文主要研究的是UTD在計(jì)算雷達(dá)散射截面問題中的應(yīng)用。同時,一致性幾何繞射理論在對城市環(huán)境進(jìn)行電磁仿真實(shí)驗(yàn)時,由于城市環(huán)境比較復(fù)雜,二階射線已經(jīng)不能滿足城市電磁環(huán)境的仿真要求,本文首先介紹了一致性幾何繞射理論的基本工作——射線尋跡工作,這也就使得三階射線尋跡成為研究的必要。因此本文首先對UTD中最基本的尋跡工作—三階射線尋跡進(jìn)行了研究,緊接著對基于UTD的理想導(dǎo)體電磁散射問題進(jìn)行了研究。本文主要用UTD算法計(jì)算一些目標(biāo)結(jié)構(gòu)的雷達(dá)散射截面,并通過FORTEAN語言編程實(shí)現(xiàn),再結(jié)合大型仿真軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真對比,最終驗(yàn)證了本文中關(guān)于理想導(dǎo)體散射場的UTD解的正確性。
【圖文】：

圖 2.1 費(fèi)馬原理下的反射定律媒質(zhì) 1 與媒質(zhì) 2 分界面L上的一點(diǎn)，現(xiàn)對所示，向量 N 和向量t 分別為分界面上Q矢量。由于媒質(zhì) 1 為均勻媒質(zhì)，根據(jù)費(fèi)馬和從點(diǎn)Q到場點(diǎn)0R 這兩段組成。向量1r 矢量，則矢量1RQr S和矢量02QR r 可以分0QQR 應(yīng)取極值。假設(shè)在分界面上沿t 方量dl ，如果1RQdss 和02QR ds分別為長度的變化，根據(jù)費(fèi)馬原理則有012ds ds 和22r dr 為射線 RQs和0QR 的單位矢量，

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文與 z 軸正方向保持一致，那么此時有 0xE ，， (2) (2)22 xxyyxEEyEE SZEEEEZxyxy 0222202()()2 示，將上式(2-17)運(yùn)用到圖中均勻媒質(zhì)的射線管的強(qiáng)度定律。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O441;TP391.9

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭英杰;處理反對稱結(jié)構(gòu)電磁散射問題的廣義鏡像法[J];電子科學(xué)學(xué)刊;1988年04期

2 柯亨玉;魯述;;導(dǎo)電圓錐邊界電磁散射問題[J];武漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1989年01期

3 李毅,李晉文,毛鈞杰;用于分析電磁散射問題的快速多極算法[J];現(xiàn)代電子;2002年04期

4 朱峰,盛克敏,任朗;用于大縱橫比物體二維電磁散射問題的推廣T矩陣方法[J];電波科學(xué)學(xué)報;1997年02期

5 尹偉石;張德悅;馬富明;;手性環(huán)境中障礙電磁散射問題的積分方程方法[J];高等學(xué)校計(jì)算數(shù)學(xué)學(xué)報;2014年01期

6 柯濤;郭錦成;;一種分析電磁散射問題的快速算法[J];艦船電子對抗;2009年03期

7 潘燦林;薄亞明;高美鳳;;一種求解電磁散射問題的快速迭代法[J];計(jì)算機(jī)仿真;2008年03期

8 朱峰,成玲玲;大縱橫比物體電磁散射問題的推廣T矩陣程式(英文)[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;2001年03期

9 丁衛(wèi)平,徐金平;分析二維導(dǎo)體電磁散射問題的FEM/POPTD方法——TE模(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau;2001年02期

10 逯貴禎;楊莉;殷紅成;韋笑;;復(fù)合網(wǎng)格法在電磁散射問題中的應(yīng)用研究[J];電波科學(xué)學(xué)報;2013年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳睿;程光尚;陳如山;;基于移動最小二乘的無網(wǎng)格方法分析電磁散射問題[A];2013年全國微波毫米波會議論文集[C];2013年

2 洪偉;章文勛;;無限平面金屬柵電磁散射問題的直線法分析[A];1989年全國微波會議論文集（上）[C];1989年

3 張?jiān)品?張明;薄亞明;;快速求解電磁散射問題的H矩陣方法[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

4 劉凱;洪偉;;FDFD用于雙周期結(jié)構(gòu)電磁散射問題的求解[A];1997年全國微波會議論文集(下冊)[C];1997年

5 孫煥金;薄亞明;張明;;H~2矩陣快速方法求解電磁散射問題研究[A];2015年第十屆全國毫米波、亞毫米波學(xué)術(shù)會議論文集（一）[C];2015年

6 李琬;陳明生;劉湘湘;吳先良;;應(yīng)用Calderón預(yù)處理技術(shù)精確計(jì)算電磁散射問題[A];2015年全國微波毫米波會議論文集[C];2015年

7 張新軍;梁昌洪;金謀平;;MEI結(jié)合有限差分法二維應(yīng)用的幾個技術(shù)[A];1997年全國微波會議論文集(下冊)[C];1997年

8 安玉元;許平平;姜兆能;胡倩;陳如山;;高階疊層基函數(shù)結(jié)合ACA分析電磁散射問題[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

9 沈松鴿;姜兆能;丁大志;樊振宏;陳如山;;改進(jìn)的多層壓縮塊分解(MLCBD)算法分析電磁散射問題[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

10 郭立新;徐潤汶;;粗糙面電磁散射的有限元方法研究[A];2013年全國微波毫米波會議論文集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 周平;電磁散射問題中有限元法和邊界元法及其混合技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

2 潘燦林;電磁散射問題退化核快速解法的研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

3 曹欣遠(yuǎn);應(yīng)用壓縮感知求解寬角度激勵下三維電磁散射問題[D];安徽大學(xué);2013年

4 徐常偉;基于群論的T-Matrix方法在對稱結(jié)構(gòu)電磁散射問題中的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2014年

5 羅禾佳;海洋隨機(jī)粗糙表面電磁散射問題研究[D];浙江大學(xué);2013年

6 李超;體與面、介質(zhì)與金屬電磁散射問題的快速數(shù)值建模方法研究[D];武漢大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 史方方;基于UTD的高階射線尋跡及RCS的仿真計(jì)算[D];西安電子科技大學(xué);2019年

2 侯大有;壓縮感知結(jié)合有限元—邊界積分法在電磁散射問題分析中的應(yīng)用[D];安徽大學(xué);2016年

3 孫媛媛;解逆電磁散射問題的直接抽樣法[D];黑龍江大學(xué);2016年

4 潘燦林;電磁散射問題快速數(shù)值近似解法的研究[D];江南大學(xué);2007年

5 劉晶;快速多極子算法在電磁散射問題中的應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（河北）;2008年

6 林也非;半空間目標(biāo)電磁散射問題的快速算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 彭明哲;電磁散射問題的自然邊界元與有限元耦合法[D];南京師范大學(xué);2013年

8 孟品超;均勻介質(zhì)中衍射光柵的電磁散射問題的研究[D];吉林大學(xué);2005年

9 陳杰;高階時域有限差分算法在三維電磁散射問題中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2012年

10 焦敬;基于有限元方法對三維結(jié)構(gòu)電磁散射問題的研究[D];電子科技大學(xué);2017年

本文編號：2594193