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矩量法及其新进展

卜安涛  
【摘要】: 本文使用矩量法对导体平板散射近场、表面场问题做了一定的分析;以及在 某些问题中引入波形渐近估计技术对矩量法使用做了改进;最后对矩量法使用中 存在的积分奇异性问题进行了一定的研究。 文中作者的主要从以下几个方面做了研究: 1、对导体平板在来波照射下散射问题进行了一定的分析计算。使用矩量法 求出了导体表面感应电流密度,为其表面场、近场计算做好了准备。对计算过程 中遇到的积分奇异性问题提出一种新的解决方法。 2、针对快速、即时估算散射体的宽角度雷达散射截面这一问题,文献中引 入了波形渐近估计(AWE)方法以提高计算效率。作者考虑到该问题中矩量法得 出的阻抗矩阵与雷达散射截面观察角无关,采用了阻抗矩阵求逆与不同观察角下 激励矩阵相乘的方法快速求解该问题。得出结论是:电小尺寸散射体以及散射体 的雷达散射截面随观察角度曲线变化比较平滑的情况下,对于宽角度雷达散射截 面求解问题,使用波形渐近估计方法不如使用矩阵求逆方法更能提高计算效率。 3、对于二维导体雷达散射截面频域内快速响应的问题,使用波形渐近估计 技术进行了分析计算。并详细讨论了AWE方法使用过程中出现的几个问题。另 外把波形渐近技术引入到一个崭新的领域:天线性能优化设计。如果天线的特性 随频率变化比较大,天线分析时,需要在天线的工作频段上分别选取不同的频率 点对其性能进行过程相同的重复分析。如果在这个问题中引入波形渐近估计技 术,可以快速得到天线在整个所要求的频段上的性能,省去了重复分析的时间。 4、使用矩量法数值求解电磁场问题中会遇到的积分奇异性问题,本文提出 对于导体中电流、电荷分布形式采用一种新的形式——考虑导体中电流电荷趋肤 效应的表示形式,可以避免积分奇异性问题。并使用算例进行了详细验证。


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