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矩量法分析目标的近场电磁散射

贺昌辉  
【摘要】:目标近区的电磁散射特性日益受到人们的重视,近场散射问题是一个十分复杂的物理过程,涉及的因素很多,相对于远场而言,研究的复杂程度和难度都大得多。 本论文研究工作有以下几方面: (1) 对于近场的划分标准进行了分类。引入了广义雷达散射截面的概念来描述目标近区的电磁散射特性。建立了近区的三种模型。在研究导体目标的近场电磁散射特性时,引入了电磁场理论中的一个重要原理——互易原理。依据导体表面的电场积分方程,分别计算了导体球,导电立方体等目标在近场三种模型下的GRCS。 (2) 在研究介质目标时,介绍了电磁场理论中的又一个重要原理——等效原理。与导体不同的是,在介质表面除了等效电流外,还有等效磁流,因此还需要建立磁场积分方程来求解未知的电流系数。以均匀介质球、有限长介质圆柱、均匀介质立方体为例进行了计算。 (3) 本文还研究了涂层目标的近场电磁散射特性,分析了涂层导体目标和涂层介质目标两种情况。对于前者,在涂层外表面有等效电磁流,而导体外表面仅有等效电流。将这些等效电磁流用RWG矢量基函数表示,需要建立三个积分方程求解未知的电流系数:对于后者,在涂层外表面有等效电磁流,内层介质外表面也有等效电磁流,这时需要建立四个积分方程求解未知的电流系数。 本文所采用的矩量法不适合分析电大尺寸的目标,因为在计算的过程中有更加庞大的矩阵计算,这些都被计算机速度和内存所限制了。矩量法作为一种严格的数值方法,还有待于与其它的方法结合,加快计算速度,扩大它的使用范围。


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