资源描述：
《无限大导体平面上凹槽散射的快速多极子分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、无限大导体平面上凹槽散射的快速多极子分析第27卷第2期J0URNAF::箜鲞箜塑』Q些QEQ些旦!————————文章编号:1001—2486(2005)02—0042—04无限大导体平面上凹槽散射的快速多极子分析.徐利军,林宝勤,袁乃昌(国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073)摘要:采用快速多极子方法计算无限大导体平面上凹槽的雷达散射截面.由电磁场等效原理导出无限大导体平面上凹槽的等效电流和磁流组成的耦合积分方程,用共轭梯度法和电流迭代的方法求解此耦合积分方程,在迭代的过程中用快速多极子
2、方法加快矩阵和向量之间的运算,快速多极子方法的引入使计算量和内存需求都由O()下降到O(N).给出了算例,计算结果表明本文算法所得的结果与MOM的结果完全相符.关键词:快速多极子;凹槽;雷达散射截面中图分类号:TNO11文献标识码:ATheFastMultipoleMethodforElectromagneticScatteringofaGrooveinaPerfectlyConductingPlaneXUU-jun,LINBao-qin,YUANNai'chang(CollegeofElectroni
3、cScienceandEngineerlng,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha41~~73,China)Abstract:Thefastmultipolemethodisappliedforcalculatingtheradarc嗍sectionofa[~'ooYeinaperfectlyconductingplane.Thecoupledintegralequationsfortheinducedcurrentsofagrooveinaperfectc
4、onductingplaneareobtainedintermsofequivalentprinciple,andsolvedbyusingCGMandcurrentiterationmethod,FMMisemployedtospeedupthematrix-vectormultiplication.AfterFMMacceleration,boththecomputingtimeandmemoryneedsarereducedfrom0(Ⅳ2)tO0(N)withoutincreasingtheco
5、mplexityofimplementation.SomeexamplesaIcalculated,thenumericalresultsareinperfect~greementwiththeMOMresult.Keywords:fastmultipolemethod;Groove;RCS在雷达目标的电磁散射研究中,对散射体表面凹槽的电磁散射研究非常重要,因为这种结构常常存在于散射体相邻的两个部件的连接处或表面的腔,空,缝等处,即使这种凹槽完全或部分填充有耗或无耗介质,它们仍对目标的整体散射方向图有重
6、要的影响.目前,解决这类问题的方法很多,主要有积分方程法,如矩量法…,有限元和解析近似法,其中矩量法由于能够精确预测任意形状导体散射场而受到重视,但是对于电大尺寸结构的这类问题,如果单采用传统的矩量法,存在内存占用过大,计算时间随未知数的增长太快等缺点.寻求占用内存少,能快速和准确求解复杂目标的散射问题的方法是目前研究的重要课题.快速多极子方法(rMM)Is]是美国耶鲁大学数学家Rokhlin等人在20世纪80年代中期提出的一种求解积分方程的快速算法.该算法最早用来分析大量电荷的静电场和大量天体的引力场
7、.Chew(周永祖)H领导的研究小组迅速将其应用到电磁散射领域.快速多极子算法首先将求解区域按通常的矩量法离散化,然后将彼此相近的散射单元分成若干组.每个组内或相邻组的单元间的相互作用仍然采用矩量法的计算方式;而远区组单元间的相互作用通过聚合,传递和解聚三个过程计算.由于区分了近场和远场单元之间相互作用的计算,因而大大减少了计算量.最后采用共轭梯度方法求得积分方程的解,分析表明该方法的运算量和存储量为Ⅳ量级.?收稿日期:2004—10—11作者简介:徐利军(1977一),男,博士生.徐利军,等:无限大导
8、体平面上凹槽散射的快速多极子分析431原理无限大导体平面上任意形状凹槽的结构如图1所示,无限大导体平面位于Y=0平面上,在此平面上有一缝A,其位置为:一w/2<<w12,此缝为凹槽s的出口,凹槽壁也为导体,而凹槽内填充各向同性介质,其相对介电常数和导磁率分别为/1e.在此二维问题中,TM和TE的求解过程相似,本文只考虑TE波入射的情况,入射波可表示为下式:日'=~expIjko(xcos~o+ysin~o)](1)图1凹槽的结构
