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随机粗糙面及其与目标复合电磁散射有限元与高频方法建模研究

李杰  
【摘要】:随机粗糙面电磁散射研究在理论分析与实际应用中具有重要的意义,自上世纪六十年代以来一直是电磁领域研究的热点。本论文着重应用有限元方法与高频近似方法对随机粗糙面电磁散射以及目标与粗糙面复合电磁散射进行了研究。在随机粗糙(海)面的模拟与复合目标几何建模的基础上,本文涉及到的问题包括一维随机粗糙面、一维粗糙面与二维目标以及二维粗糙面与三维目标的电磁散射建模方法。本文的主要工作如下 1.介绍了有限元方法在确定性目标电磁分析中的应用,即在广义变分原理的基础上,将电磁场边值问题转变为等效泛函变分问题。 2.在包含粗糙边界的有限元区域自动建模和剖分的基础上,将有限元-边界积分方法应用于一维粗糙面的电磁散射,研究不同粗糙度参数下的一维随机粗糙面的散射特性,并研究了存在上方目标时粗糙面附近区域的电磁场分布。 3.提出结合有限元方法、边界积分方程以及基尔霍夫方法的多重混合(FE-BI-KA)方法。利用多重混合方法对随机粗糙(海)面上方非均匀目标以及等离子体涂覆目标的电磁散射特性进行了研究。 4.在给出粗糙面与目标复合建模方法的基础上,应用物理光学方法与弹跳射线法对二维粗糙面与三维电大目标的频域散射特性进行了研究。将时域迭代物理光学方法推广到随机粗糙面与目标复合散射研究中,用来研究复合目标的瞬态和宽带散射特性。


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