基于矩量法的电大尺寸目标局部照射下散射特性研究

摘要

随着雷达技术的发展，由于强烈的工程应用背景，电大尺寸散射特性的研究一直广受关注。本文主要研究电大尺寸物体在局部照射下的电磁散射特性。首先介绍了该项研究的重要性；其次，介绍并比较了现有的一些分析方法。论文在推导出实现局部照射的激励源的基础上，计算并分析一些电大结构的近场局部照射下的电磁散射特性。再次，提出了有效照射面积的概念，并加以数值证明，得出一些有用的结论。最后，本文采用全域基伽略金法分析电大金属平板局部照射下的后向散射特性。 第一章对最近十年来，国内外分析电大尺寸的方法、研究背景及其进展作了回顾。从计算时间、计算精度两方面分析了现有这些方法的优势和局限性。介绍了本文的研究内容和创新之处。 第二章介绍了矩量法和电场积分方程。采用分域基函数法求解基于全等效电流的电场积分方程。分别采用脉冲基点匹配法和RWG基伽略金法求解电大金属平板在平面波照射下的RCS，并对二者的结果进行了比较和分析。 第三章推导了局部照射源的表达式，并介绍了采用Matlab语言建立散射体模型的方法。这里的激励源是经过一个天线方向图加权的球面波表达式，实现了窄波束的局部照射。采用Matlab语言建立了平板、柱锥组合体、球体等几何模型，同时实现了网格的划分。 第四章根据第二章的积分方程解法和第三章的激励源及Matlab建立的模型，求解某些结构在局部照射下的电磁散射特性。选取的电大金属散射体有：平板、柱锥组合体等。首先，将局部照射的激励源置于无穷远处，将得出的RCS与平面波照射结果比对，以证明激励源的正确性；接下来，改变激励源的位置，计算不同的后向散射曲线，并分析出一些有用的信息，这对某些雷达系统有着重要的应用价值。 第五章采用全域基伽略金法计算电大尺寸的散射特性。采用的基函数以多项式或正、余弦函数为主，因为它们能很好的表现金属散射体表面的电流分布，从而能加快计算速度同时又保证计算精度。通过平面波照射得到的结果，验证了方法的正确性。另外，分析和比较了随着局部照射激励源位置不同，电大金属板后向散射发生的变化，这一结果对雷达系统有较高的应用价值。 第六章总结了全文的工作并对下一步工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

第二章积分方程及分域基矩量法分析金属散射体

第三章局部照射源建模和Matlab几何建模

第四章局部照射下电大尺寸物体近场特性研究

第五章全域基伽略金法分析电磁散射特性

第六章结论

致射

参考文献

个人简历

攻硕期间取得的研究成果