表面离散化边界方程法在导体柱散射问题中的应用

摘要

本文将表面离散化边界方程法做了修正和拓展，使之应用于多种导体柱散射问题的计算。
　　 本文将表面离散化边界方程法修正来求解凹形导体柱的二维散射问题。
　　 将凹形导体柱分为凸出和凹陷两个部分，对于凸出部分，用传统的表面离散化边界方程法来逐点求出每个节点的电流；对于凹陷部分用修正表面离散化边界方程法来一次性求出所有节点的电流。与凸出部分不同的是，凹陷部分的求解需要将基函数和场点满覆盖于其中，并需要用到已经求出的凸出部分的电流。这样的求解方法能够解决传统的表面离散化边界方程法求解凹形导体柱时遇到的困难。
　　 若散射体具有较深的凹腔，则电磁波会在凹腔内多次反射而使得用迭代算法求解时的迭代次数很多。本文还将修正表面离散化边界方程法和近谐振去耦合方法（NRDA：Near-Resonance Decoupling Approach）相结合来求解这类凹形导体柱的二维散射问题，并将凹腔体分段，利用组合场积分方程的矩量法结合微波网络理论来求得凹形导体缝隙处电流和磁流的耦合矩阵。与修正表面离散化边界方程法相比，此方法能够进一步减少这类具有深凹腔体的导体柱的计算时间。
　　 本文还利用S2DS（Spectrum of Two-Dimensional Solutions）方法将任意平面波入射到理想导体柱上的三维散射问题转换为二维空域加一维谱域的问题，然后利用表面离散化边界方程法和修正表面离散化边界方程法分别求解这种情况下凸、凹形导体柱的散射问题，使得此种情况下的电大尺寸目标散射问题的计算也可以得益于表面离散化边界方程法的优势。