介质加载导体目标的UTD方法研究

摘要

在现代电磁工程中,需要越来越多地考虑如飞机、舰船等实际尺寸就很巨大的复杂平台的电磁问题。这样的大型电磁工程问题,对计算资源的需求十分巨大。计算这类电大尺寸目标的电磁散射问题,在几何光学基础上发展起来的几何绕射理论以及一致性几何绕射理论等高频近似方法计算效率很高。
　　一致性几何绕射理论具有物理概念清晰、简单易算的特点,已被广泛、成功地用于处理纯理想导体目标的高频散射问题。然而,在军事领域,随着隐身技术的飞速发展,为了减小各种目标的雷达散射截面,往往需要在目标表面加载雷达吸波材料。在这种背景下,研究有介质加载的理想导体的一致性几何绕射理论就显得十分必要。
　　本文首先介绍了针对PEC目标的UTD方法,给出了相关公式。然后以典型部件分解建模为基础,将加载于导体目标表面的介质层等效为一个阻抗表面,推导了具有一定阻抗表面的平板模型在平面波照射下的远区散射场的表达式,给出了具有一定阻抗表面的圆柱反射场和表面绕射场表达式。在圆柱的基础上,结合文献和作者的实践,推导给出了具有一定阻抗表面的圆锥模型的反射场和表面绕射场表达式。使用FORTRAN软件编程计算了一些典型目标的远区场,并与FEKO仿真软件的计算结果进行了对比,吻合的很好,验证了文中公式的正确性。最后,对可能的发展方向提出设想。

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第一章 绪论

1.1本文的研究背景及意义

1.2研究现状

1.3 本文的主要工作及内容安排

第二章 一致性几何绕射理论的发展历程

2.1 几何光学

2.2 几何绕射理论

2.3 一致性几何绕射理论

2.4 本章小结

第三章 理想导体的UTD方法

3.1 几何建模

3.2 射线寻迹

3.3 遮挡判断

3.4 场值求解

3.5应用算例

3.6 本章小结

第四章 介质加载导体的UTD方法

4.1 模型建立

4.2 场值求解

4.3 应用算例

4.4 本章小结

第五章 结束语

致谢

参考文献

附录

在读期间研究成果