利用菲涅尔区的快速PO算法研究

摘要

在工程应用中，电大尺寸目标物体的散射特性研究是非常有意义的课题，也是具有迫切需要的研究方向。传统的低频方法和传统高频方法都难以完全满足复杂电磁系统的计算需要。物理光学法(PO)虽是一种有效的高频算法，但在计算电大尺寸物体的散射场时，计算负荷仍然非常大。
　　本文基于这一背景，提出了一个适用于具有光滑表面的电大尺寸散射问题的分析计算方法。由于高频局部化原理，只有部分 PO电流对散射场作了有效的贡献，故可只计算这些局部化区域所产生的场，从而大大减少计算量。对于电大尺寸，也只需提取小部分局部化区域进行计算即可，简单高效。本文提出采用近似菲涅尔区来确定所需计算的局部化区域，并结合广义传输矩阵（GTM）的方法，进一步减少计算量，提高计算速度。近似菲涅尔区的采用简化了判定局部化区域的过程，以避免局部化方法本身引入计算复杂度；广义传输矩阵方法可以在特定参考面唯一地确定入射场和输出场的关系，对于复杂电磁系统或具有复杂结构的散射体，可以选取简单参考面，并利用广义传输矩阵来代替散射体组或散射体计算场值，达到提高效率的目的。

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第一章绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 本文主要工作

第二章高频近似方法

2.1 电磁场基本理论

2.2 经典高频近似方法

2.3 近年来提出的高频近似新方法

2.4 本章小结

第三章电大尺寸物体散射场计算

3.1 重要定理

3.2 积分方程

3.3 电磁建模

3.4 本章小结

第四章利用菲涅尔区的快速PO算法

4.1 高频局部化原理

4.2 提取局部化区域

4.3 几何近似

4.4 高斯积分

4.5 计算过程

4.6广义传输矩阵（Generalized Transition Matrix）

4.7 算例验证

4.8 本章小结

第五章总结与展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

致谢