有限元-边界法在光电目标散射计算中的应用

《有限元-边界法在光电目标散射计算中的应用》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、万方数据第4卷第2期2011年4月中国光学ChineseOpticsV01．4No．2Apr．2011文章编号1674-2915(2011)02-0169-06有限元一边界法在光电目标散射计算中的应用陈兆兵1，郭劲1，林森2(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国人民解放军装甲兵技术学院，吉林长春130117)摘要：为了解决三维目标电磁散射计算中准确性与有效性的矛盾，建立了有限元-边界法的计算模型，对三维腔体目标的电磁散射计算方法进行了研究。首先，分析了针对三

2、维电磁腔体目标的电磁散射计算边界积分方法，引入了矢量格林函数，利用麦克斯韦方程得到电磁场形式与三维腔体形式的关系，建立了三维开口腔体边界模型；然后，结合光电目标曲面建模方法及高阶基函数的方法，建立了三维光电目标的有限元泛函，完成了有限元-边界法在三维腔体目标电磁散射计算中的应用；最后，进行了实例验证。分析显示，当三维腔体内部为空或为各向异性物质时，角度吻合非常理想，与传统模式匹配法所得结果的吻合度达90％以上。结果表明，采用本方法对三维腔体目标进行电磁散射计算，准确度、效率均有所提高。关键词：光

3、电目标；电磁散射；有限元；边界积分中图分类号：TN97；TP312文献标识码：AApplicationofFE--BItocalculationofopto·-electronictargetscatteringCHENZhao．bin91，GUOJinl，LINSen2(1．ChangchunInstituteofoptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．ArmorTechni

4、queInstituteofthePeople’sLiberationArmy，Changchun130117，China)Abstract：Inordertosolvethecontradictionbetweenveracityandvalidityforcalculatingthethree—dimension—altargetelectromagneticscattering，acalculatormodeaboutFiniteElement—BoundaryIntegral(FE—BI

5、)wassetuptocalculatethethine-dimensionaltargetelectromagneticscattering．Firstly，thethree—dimensionaltargete-lectromagneficscatteringcalculationborderlineintegralWasanalyzed，andthevectorGreenfunctionWasintro—duced．Onthebasisoftheconnectionbetweenelect

6、romagnetismformandthree．dimensionalcavityform，thethree—dimensionalhatchcavityborderlinemodeWassetup．Then，thefiniteelementcommonlyfunctionWas收稿EtWl：2010·11-11；修订日期：2011-02-13万方数据170中国光学第4卷establishedbycombiningtheopticaltargetsurfacemodelingmethodwith

7、thehigherorderfunctionmethod，andtheapplicationoftheFE--BItocalculatingthree·-dimensionaltargetelectromagneticscatteringwasa·-chieved．Finally，thefollowingexampleanalysiswasproved．Itisshownthattheangletallyisveryidealwhenthedimensionalbosomisemptyorani

8、sotropicmatter．Theconsistaneehasbeen90％鹊comparedwiththetraditionalmatchingmethod．Inconclusion，theveracityandvalidityofcalculationareimprovedbythepro—posedmethod．Keywords：opto-electronictarget；electromagneticscattering；finiteelement；boundaryintegral1引