基于高阶阻抗边界条件的涂敷目标电磁散射分析

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涂敷目标的电磁散射分析在实际应用中具有十分重要的意义,尤其在雷达隐身和反隐身、雷达识别和反识别、精密制导及仿真技术领域起着极其重要的作用。因此如何准确、快速地分析涂敷目标的电磁特性,长期以来一直是计算电磁学领域的研究重点。为此,本文开展了对于涂敷目标电磁散射分析中的高效求解方法的研究。阻抗边界条件通过建立涂敷目标外表面上切向电场与切向磁场的关系,再与边界积分方程联立求解得到表面等效电磁流,为分析涂敷目标的散射特性提供了简捷而有效的计算方法。本文以涂敷目标的散射问题和高阶阻抗边界条件为研究对象,做了以下几方面的工作:首先,介绍了涂敷目标电磁散射分析主要的积分方程方法,分析了它们的优势以及局限性;其次,着重介绍了高阶阻抗边界条件理论,推导出高阶阻抗边界条件表达式,并具体探讨了高阶阻抗边界条件与频域积分方程方法相结合的数值实现过程,并在实现过程中针对高阶阻抗边界条件中的高阶偏微分项进行了简化处理,并给出数值算例验证了该方法的正确性和实用性;最后,介绍了利用高阶阻抗边界条件结合时域积分方程分析涂敷目标的电磁散射特性,详细推导了时间步进算法用于求解基于高阶阻抗边界条件的时域积分方程的具体步骤,包括采用矢量匹配法结合递归卷积处理时域高阶阻抗边界条件得到涂敷目标表面切向电场和表面电流之间递推关系。数值算例验证了该方法的正确性与稳定性。
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