基于cbfm-fe-bi的大规模复杂阵列天线电磁散射问题研究

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1、１０学校代码：２８６分类号：誦較宿巧密级：健＿…：ｘ＜Ｍ‘ｙ气＇Ｕ口〔一，：６２１．３＾Ｉ１３０５８５＾山＊：一学号■巧—ｗｗ，，■■邮＇－、巧；；搞；，．；；＾呵胃；＇許Ｖ索帛．大嗦藝硕±学位论文－基于ＣＢＦＭ－ＦＥＢＩ的大规模复杂阵列天线电磁散射问题研究研究生姓名：单佳炯导师姓名；陆卫兵教授由请举仿类别工学柿±学位授予单位东南大学一２０巧举科名疏由子科学与巧术论文答辩日期１６年Ｓ月１７日一＿巧举科务疏由．巧巧与微池巧乂学位授予日期２０１６年月日

2、答雖妾员会丰席年揉评阅人牛臻戈巧巧巧２０化年５月１７日来兩大？參硕：ｔ学位论文基于ＣＢＦＭ－ＦＥ－ＢＩ的大规模复杂阵列天线电權散射问题研究专业名称：电臟与微波技术研究生姓名：单側：陆卫兵导师姓名ＳＣＡＴＴＥＲＩＮＧＡＮＡＬＹ别ＳＯＦＬＡＲＧＥ－ＳＣＡＬＥＡＮＴＥＮＮＡＡＲＲＡＹＵＳＩＮＧ－ＦＥ－ＢＩＡＨＹＢＲＩＤＣＢＦＭＴＥＣＨＮＩＱＵＥＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅ

3、ｏｆＭａｓｔｅｒｏｆｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＳＨＡＮ－ＪｉａｉｏｎｇｊＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ－．ＬＵＷｅｉｂｉｎｇＳｔａｔｅＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏｆＭｉｌｌｉｍｅｔｅｒＷａｖｅｓｙｙＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１６ｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位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Ｗ标注和致谢的地方外

4、，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确。与我的说明并表示了谢意。研究生签名：ｆｅＭ］Ｂ期：ＩＰ巧０拉幸巧东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档、。本人电子文档，可Ｗ采用影印缩印或其他复制手段保存论文一的内容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文

5、的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。７研巧生签名：ｆｒ的导师答期：么＇＇爭等？巧辛咬＾基于ＣＢＦＭ－ＦＥ－ＢＩ的大规模复杂阵列天线电磁散新间题研巧研巧生：单佳炯导师：陆卫兵教授（东南大学信息科学与王程学院毫米波国家重点实验室）摘要大规模复杂天线阵的散射问题研究具有重要的现实意义一，同时也是个具有迫切需求和技术难度的课题。本文深入研究了能够汁算大规模复杂天线阵散射特性的高效数值算法，主要的研究内容和工作包括Ｗ下化个方面：（１）考虑到天线单元

6、具有多种材质和复杂的结构，研充了能有效分析复杂目标的电－－边界积分磁算法，将有限元方法（ＦＥＭ廓矩量法（ＭｏＭ）相结合，实现了有限元（ＦＥＢＩ）算法并利用其分析具有兰维复杂结构的金属、介质及金属介质复合目标。（２）考虑到阵列天线的大规模和对称性等将性，为快速计算天线阵目标的单双站雷达散射截面（艮ＣＳ），研究了两类特征基函数方法（ＣＢＦＭ）的基本原理，同时引入奇异值分解技术（ＳＶＤ）和基于自适应交叉近似（ＡＣＡ）方法的低秩分解算法，实Ｄ的ＡＣＡ－现了基于ＳＶＣＢＦＭ方法。一－（３）ＦＥ－ＢＩ算ＣＢＦＭ－Ｂ二Ｉ将法与第类方法相

7、结合，得到了种改进的ＣＢＦＭＦＥ混合方法，用于分析多激励下的大规模复杂天线阵散射问题。该方法基于特征基函数法基本原理－，将整个计算区域进行分块处理，天线阵元用有限元边界积分算法进行计，算，利用空间多个角度的入射波计算得到每个块单元的初次特征基函数进斤奇异值分解（ＳＶＤ）后去除强相关项，可Ｗ构造出与入射角度和极化方式都无关的正交特征基函数姐，矩阵未知量得到缩减，可直接用ＬＵ分解求解，避免了迭代方法的收敛性问题，从而实现多激励下目标散射特性的快速求解。（４）利用ＡＣＡ对絕合方法进行改进，加速块单元间稱合阻抗矩阵的填充，最后一－得到

8、ＡＣＡ－ＣＢＦＭＦＥ－ＢＩ银合方法，进步提高计算效率。本文提供了多个算例，并