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近半个世纪以来,随着计算机技术的迅猛发展,电磁场数值方法的研究也日新月异。1982年Rao等人提出了一种基于三角屋顶基函数(RWG基函数)并将其应用于矩量法(MM),因其能够很好地模拟目标的表面电流而得到了广泛的应用。然而矩量法是一种与频率高度相关的算法,计算量及内存需求随频率升高而迅速增加,因此只能局限于中低频的应用。对于电大尺寸目标,通常采用物理光学(PO)等高频近似方法。然而高频方法主要适用于表面光滑的导体目标,对于复杂表面的计算精度不够。
近年来,诸如舰载天线、机载天线、移动基站等载体平台上线天线的辐射特性分析越来越受到人们的关注。本文在表面RWG基矩量法的基础上,推导了基于线面连接基函数的矩量法,可运用于导体平台上线天线辐射特性的计算。针对这种电大尺寸散射体和小尺寸线天线的复合问题,本文又进一步研究了矩量法与物理光学法的混合算法。本文以U1rich Jakobus提出的PO-MM法为理论依据,给出了更为完备的电场积分方程(EFIE),整理成更为简洁的矩阵方程形式,对每一块矩阵的物理意义进行了详细地阐述,并总结了这种算法与其他混合算法的联系与区别。最后,文中给出了分别用矩量法、物理光学法以及混合算法计算电磁散射和辐射问题的例子,并与现有的商业电磁计算软件FEKO的仿真结果进行比较,数值结果验证了算法的正确性。