论文题目: 快速求解宽带电磁辐射与散射问题的阻抗矩阵插值技术研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电磁场与微波技术
作者: 张旸
导师: 徐金平
关键词: 阻抗矩阵插值法,快速求解技术,宽频带,预条件器,快速多极子,物理光学,矩量法
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文针对复杂金属载体上天线的宽频带辐射问题和复杂结构金属目标的宽带电磁散射问题,研究基于电场积分方程矩量法及其混合方法的阻抗矩阵插值技术,旨在实现有关宽带电磁辐射与散射问题的快速求解。首先将有理函数阻抗矩阵插值技术应用于采用预条件器加速的矩量法求解过程。本章的计算实例结果和分析表明,将阻抗矩阵插值技术应用于预条件器加速后的矩量法可以大大地减少宽频带响应的计算时间,提高计算效率,加快了矩量法求解电磁散射和辐射问题的速度。其次,将有理函数阻抗矩阵插值技术应用于快速多极子(FMM)加速的矩量法求解过程。从本章给出的算例可以看出,将阻抗矩阵有理插值技术运用于FMM加速的矩量法中是准确有效的,大大加快了求解电大尺寸复杂电磁问题宽频带特性的速度。最后,将有理函数阻抗矩阵插值技术应用于矩量法与物理光学的混合方法求解过程。从本章给出的算例可以看出,取得了很好的效果,大大节省了矩量法计算区域填充阻抗矩阵的时间。上述三种插值技术的推广应用求解电磁辐射与散射问题的分析计算中取得了明显的加速计算效果,研究结果和相应的计算软件可直接推广应用于宽带EMC等实际电磁工程问题。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 主要研究方法及其发展
1.3 本文研究内容及结构安排
第二章 阻抗矩阵插值法的基本原理
2.1 引言
2.2 插值法
2.2.1 代数插值法
2.2.2 有理函数插值法
2.3 阻抗矩阵插值法
2.3.1 阻抗矩阵元素Z_(mn)随频率变化特性
2.3.2 阻抗矩阵二次插值法
2.3.3 阻抗矩阵有理插值法
2.3.4 阻抗矩阵有理插值法与二次插值法比较
2.4 阻抗矩阵插值法的优缺点
2.5 阻抗矩阵插值法的适用范围
2.6 本章小结
第三章 预条件器加速的矩量法中的阻抗矩阵插值技术及其应用
3.1 引言
3.2 矩量法的基本原理
3.3 广义最小余量法和预条件器的原理
3.3.1 广义最小余量法(GMRES)的基本原理
3.3.2 预条件器的基本原理
3.4 插值阻抗矩阵的预条件器矩量法应用实例
3.4.1 正方形金属导体板的RCS 频率响应
3.4.2 金属球的RCS 频率响应
3.4.3 正方形金属导体板上线天线的输入阻抗频率响应
3.4.4 金属圆球上线天线的输入阻抗频率响应
3.4.5 金属立方体上线天线的输入阻抗频率响应
3.4.6 飞机模型的RCS 频率响应曲线
3.5 本章小结
第四章 FMM 加速的矩量法中阻抗矩阵插值技术及其应用
4.1 引言
4.2 矩量法结合快速多极子方法的基本原理
4.2.1 快速多极子方法的基本原理
4.2.2 三维问题的两层快速多极子方法
4.3 插值阻抗矩阵的矩量法结合快速多极子方法应用实例
4.3.1 金属纺锤体的RCS 频率响应
4.3.2 飞机模型的RCS 频率响应
4.4 本章小结
第五章 矩量法和物理光学混合方法中阻抗矩阵插值技术及其应用
5.1 引言
5.2 矩量法和物理光学混合方法的基本原理
5.3 插值阻抗矩阵的矩量法和物理光学方法应用实例
5.3.1 正方形金属导体板上线天线的输入阻抗频率响应
5.3.2 金属圆柱体侧面上线天线的输入阻抗频率响应
5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续研究工作展望
致谢
攻读硕士学位期间发表和完成的论文
参考文献
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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