多尺度目标电磁散射特性特征基函数法的研究

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电磁散射问题是计算电磁学领域重要的研究方向之一,其中多尺度目标的电磁散射研究是近几年研究的热点。分析多尺度目标电磁散射特性的一种基本思想是将目标分块计算,基于矩量法的特征基函数法是其中的代表方法。特征基函数法基于分块和高层基的概念,将多尺度目标的耦合效应直接包含在特征基中,是求解多尺度目标电磁散射问题的一种高效算法。  本文首先介绍了电场积分方程的建立,并阐述了矩量法的基本原理和使用矩量法求解电场积分方程的步骤。  然后,深入研究特征基函数法,分析了三种不同的特征基函数法在计算时间和计算效率方面的优缺点。此外简单介绍了一些常见的多尺度问题,并用特征基函数法求解多尺度问题的电磁散射特性,分析其在多尺度目标领域的优势。  最后,将基于Foldy-Lax多径散射的自适应修正特征基函数法改进为多层自适应修正特征基函数法,将子域划分为多层,进而加快计算速度。应用该方法分析多尺度目标的电磁散射特性,并与矩量法、自适应修正特征基函数法的数值结果进行对比分析。结果表明计算效率得到了明显地提高,验证了该方法的正确性和高效性,为今后进一步运用特征基函数法分析多尺度目标的电磁散射特性奠定了基础。
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