时频域高频方法分析复杂目标的散射与辐射

摘要

高频方法是处理电大尺寸目标的有效方法，它基于高频局部性假设，忽略了目标各部分之间的相互作用，因此相对于其它数值方法处理起来比较简单，计算时间也大大的减少。但高频方法的缺陷是计算的精度不是很高，大多数情况下只能预估出目标散射的整体趋势，而无法得到精确的结果，因此如何提高计算精度成为了现在高频方法研究重点之一。物理光学法忽略了边缘及阴影区域的贡献，导致了物理光学法在非镜面反射方向的计算结果不够准确。
　　 本文利用截断的等效电磁流法对物理光学的结果进行修正。相对于之前的绕射理论，截断的等效电磁流法是一种更好的绕射修正理论，它对于任意观察方向都成立，不存在任何奇异值，是通用性代码的首选。弹跳射线法是将几何光学法和物理光学法结合起来使用的混合方法，可以用来处理目标内存在多次反射的情况。本文用二阶曲面三角形贴片来模拟目标表面，有效的改善了射线追踪过程中射线的路径，并准确的描述了射线管内场强的变化，因此在一定程度上提高了弹跳射线法的计算精度。接下来介绍了时域物理光学法及时域弹跳射线法，并利用时域方法计算了目标的宽频带RCS。然后对抛物面天线的瞬态辐射场进行了分析，并利用时域物理光学方法验证了抛物面天线的瞬态过程及瞬态时间公式。最后本文运用物理光学法分析了天线罩电磁辐射特性，给出了有罩无罩时天线的辐射方向图，并计算了天线主瓣方向偏离天线罩对称轴时天线的瞄准误差和瞄准误差斜率等参数。