基于区域分解的分层结构算法研究

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1、基于区域分解的分层结构算法研究作者姓名陈舟导师姓名、职称史琰教授一级学科电子科学与技术二级学科电磁场与微波技术申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1202120980分类号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于区域分解的分层结构算法研究作者姓名：陈舟一级学科：电子科学与技术二级学科：电磁场与微波技术学科门类：工学硕士指导教师姓名、职称：史琰教授提交日期：2014年11月StudyonMultilayeredMediabasedonDomainDecompositionMethodAthesissubmitted

2、toXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByChenzhouSupervisor:Prof.ShiyanNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包

3、含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为

4、西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要分层介质结构广泛应用于微带天线、雷达遥感、微带电路等许多领域。随着现代计算机以及计算电磁学的发展，如何对其进行更加快速有效的全波仿真成为近年来研究的重点课题之一。本文采用适合于分层介质结构目标电磁辐射与散射计算的混合位积分方程（MPIE）的C类谱域格林函数，利用索末菲尔恒等式快速求解得到空域格林函数，将其与屋顶基函数（Roof-top）相结合，采用电场积分方程和基于伽略金弱连续条件（DG）的区域分解技术来分析微带结构的散射与辐射等问题。本文首先采用谱域法分析分层介

5、质结构，基于传输线理论推导出任意分层结构的C类谱域格林函数，然后采用二级离散复镜像方法（DCIM）快速求解空域格林函数，着重介绍了DCIM中的采用矩阵束（MP）方法进行复指数拟合以及利用围线积分快速有效地查找表面波极点及其对应的留数计算。在此基础上结合基于混合位积分方程的空域矩量法（MoM），对微带结构天线的散射、辐射以及微带电路S参数进行快速精确求解。接着引入基于伽略金弱连续条件表面积分方程（IEDG）的区域分解方法（DDM），将待求解的目标分解成几个闭合的子区域，然后对每个子区域进行分别求解，每个子区域都将进行独立刨分，并且有自己独立的基函数。为了保证边

6、界电流的连续性，在边界上引入高阶基函数并在边界上施加电流连续性条件，最终实现对大规模目标的分区域求解。同时本文也给出了若干个计算实例，包括微带天线的S参数、方向图、RCS，微带电路的S参数以及自由空间金属导体的散射，其计算结果与商业软件吻合良好，证明了本文方法的正确性和有效性。关键词：分层介质结构，格林函数，离散复镜像方法，矩量法，区域分解论文类型：基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTAbstractMultilayeredmediumstructureshavebeenwidelyappliedinmanyareas,suchasm

7、icrostripantenna,radarremotesensing,microstripcircuitandsoon.Withthedevelopmentofmoderncomputer,howtoanalyzethefull-waveEMsimulationfastandaccuratelybecomeoneofthekeyresearchtopicsinrecentyears.Inthisthesis,Formulation-CGreen'sfunctionsareusedforthemixedpotentialintegralequation(MP

8、IE),whichissuitableforfast