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应用TDIE法计算NURBS曲面的时域散射场

骆国强  
【摘要】: 近几年来,人们常建议用时域法来计算电磁场。这是由于使用短脉冲雷达及其它应用的原因。这也由于时域法比常用的频域法有更多的优点。 Rao等人首先提出了时域积分方程法(简称TDIE法)。在本论文中,我们给出一种新的方法来计算TDIE法中的奇异积分。它可以容易地求出奇异积分的结果。因此,在计算上改进了Rao的方法。另外,我们首次提出了应用上述的方法来计算NURBS曲面(非均匀有理B-样条曲面)的时域散射场。众所周知,复杂目标的表面可以用NURBS曲面来设计。因此,上述方法可推广到计算复杂目标的时域散射场。 第一章是论文的引言。关于散射场的一些基本概念和公式在第二章中给出。在第三章中,介绍了TDIE方法。首先,我们选择了一系列平面三角形片来模拟物体的表面,因为它们能拟合任何几何形状的表面。其次,使用著名的矩量法来计算面电流,其中选择了一组特殊的基函数。根据TDIE法,散射场可以用磁矢量位和电标量位来表示,后者可利用面电流来计算。在这种情况下,计算过程中将遇到奇异积分。另外,为了求解TDIE法中的奇异积分,在本章中也提出了我们的算法。事实上,对三角积分域进行特殊的分解,并利用一种特殊的变换,可以把奇异积分变成普通的积分,并且可以得到闭式的积分结果。在第四章中,说明了我们算法的编程过程中的关键步骤。同时,还给出了若干算例。注意,在这些例子中,假设入射脉冲都是高斯脉冲波。这些结果都很好地与Rao的结果相吻合。这表明,我们的算法是正确的。在第五章中,我们介绍了NURBS曲面的表示式,然后用我们的算法来计算NURBS曲面的时域散射场,并且也给出了算例。


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