PML吸收边界条件在孔缝耦合模拟中的应用

用时域有限差分法(FDTD)模拟超宽带(UWB)脉冲入射时与目标腔体上的孔缝相耦合的过程,用单轴各向异性的完全匹配层(PML)吸收边界条件截断时域有限差分网格.通过分析目标腔体中的特定网格点并根据计算网格空间的对称性,得出了UWB脉冲通过窄缝耦合进目标,在整个腔体内发生谐振的规律.所得数值结果与前人的结论一致,表明单轴各向异性的PML吸收边界条件适用于解决电磁脉冲与孔缝耦合问题.

自由空间中理想介质柱的微波成像

本文探讨自由空间中理想介质柱的微波成像．文中首先从体等效原理出发，得到一个积分方程组，该方程组将介质柱的介电常数与柱内总电场及柱外接收点上的散射场联系起来，用矩量法，由此方程组出发可求解散射问题．并对该方程组求变分，所得到的方程组化为矩阵方程，消去含总电场的项，得到反演方程．文中列举了几个典型反演实例，考察了本法的收敛速度、运行时间及对复杂目标的适应能力等因素，所得结果相当满意．为了尽量与实际探测接近，还讨论了本法抗随机噪声的能力，模拟表明，本法具有相当强的抗噪声性能．文中还就用接收到的不完备的散射场信息反演目标的问题进行了初步探讨．

二维介质柱的电磁成像研究

从体等效原理出发得到用介质柱介电参数表示的体等效电流，并得到一个积分方程组求解散射问题．利用变分原理，对此方程组求变分，并化为矩阵方程组，消去含介质柱内总场变化的项，得到散射场变化与介质柱介电参数变化之间关系的矩阵方程．即反演方程．用算例检验此法的反演精度、收敛性能、多目标反演能力、抗噪声性能及利用不完备测量散射信息反演目标的能力．结果表明，此法是一种实用性很强的二维介质柱电磁成像方法．

处理瞬态数据的连续化方法

本文提出了处理瞬态数据的连续化方法,将原来在l^2空间的离散型优化问题转换成了L^2空间中的连续型优化问题,这样就消除了混杂在信号中的部份噪声,且大大减小了计算过程中的运算误差,从而获得了相对稳定的解。数值计算结果表明,连续化方法相对于传统的离散非线性最小二乘法(离散型方法),有更强的抗噪声能力。本文还建立了直接用连续化方法确定波形中极点数目的程序。

可调频矩形贴片天线的研究

本文首次采用有限元法对有调谐销钉的可调频薄基片矩形贴片微带天线的谐振频率和输入阻抗进行了计算，谐振频率的计算结果与实验结果符合很好．该方法原则上适合于任意数目调谐销钉置于任意位置的情形．可能会是处理带调谐销钉的最有效的方法．

二维分形界面的远区散射场

采用分形函数来模拟二维粗糙表面，首先给出了分形函数模拟的计算公式，然后进行了数值计算。通过改变分形函数中的各个参数值去模拟不同粗糙度的表面，从而得到多种情况下的远区散射场的分布。

V形振子脉冲天线的形状优化

在大多数脉冲电磁场的应用中，需要能在空间某一方向上产生最强瞬时冲击脉冲的天线，为了这一目的，本文中用时间步进法对曲线形状偶极子天线的时域辐射特性进行了分析，并在此基础上用共轭梯度法对天线的形状进行了优化。优化过程的目标函数为天线前向辐射脉冲的瞬时冲击值，优化变量为天线的形状参数。

用于处理复杂对称结构电磁散射的扩展GIM技术

由于原广义镜像法只能够处理具有四面对称的电磁散射问题。为此，在广义镜像法原理的基础上，给出了处理一种具有特殊复杂对称结构的电磁散射问题的新方法，称之为扩展ＧＩＭ方法。对比结果表明：利用扩展ＧＩＭ，较之于原ＧＩＭ，在对高于四面对称的散射体的求解过程中，能够节约更多的上机运算时间和运算所需的存储；还通过该方法对正六面柱的具体分析。

多导体柱微波成像的连续编码遗传算法

提出一种能同时重建多个二维良导体目标外形轮廓的新方法——连续编码遗传算法．将目标的横截面轮廓近似表达为三角级数形式，由边界条件得到一积分方程组，在此基础上将成像问题转化为约束优化问题，级数的各项系数为待优化量．积分方程组为约束条件，目标函数定义为实际测量的散射场与反演过程中得到的散射场之间的相对误差函数．采用连续编码遗传算法求解，优化过程通过选择、交叉、变异等遗传操作的选代而实现，待优化目标函数进行线性变换并采用模拟退火原理确定目标后表达为适应度函数，采用联赛选择与比例选择相结合的选择机制和单点交叉方式，变异操作通过对基因施加微小随机扰动实现．上一代中适应度最高的个体直接保留．数值模拟反演实验验证了方法的有效性．与其他反演方法相比，本法具有简单、通用、鲁棒性强等特点．

两种新的时域有限差分算法

本文提出了两种新的求解麦克斯韦偏微分方程组的差分网格模型,并在此网格模型的基础上,给出了两种时域有限差分(FDTD)新算法,这两种算法的性能在某些方面比传统的YeeFDTD)算法优越。

用于大纵横比物体二维电磁散射问题的推广T矩阵方法

由于原始的T矩阵不适用于求解具有大纵横比物体的电磁散射问题，针对二维问题，本文通过对其格林函数的椭圆柱波函数展开，提出一种求解二维电磁散射问题椭圆柱波函数的T矩阵程式（以下称作为推广T矩阵）；同时，本文还就推广T矩阵的具体运算给出了应用实例，结果表明：推广T矩阵能够很好地用于谐振频域的大纵横比物体的电磁散射问题。

双三次B样条曲面片拟合技术在散射场计算中的应用

在复杂外形的电大尺寸目标的电磁散射特性计算中，由于一致性几何绕射理论（ＵＴＤ）的本身特点所局限，直接计算必然会带来很大的误差。木文引入双三次Ｂ样条曲面片先对目标的外形进行拟合，进而提出了在曲面片上计算散射场的方法，并重点描述了曲面片上测地线的射线跟踪问题。数值计算与精确解比较的结果表明，曲面片上的射线跟踪以及曲面片拟合对解决复杂外形目标的散射问题是非常有效的。

用于处理六边对称结构电磁散射的GIM技术

利用散射体的几何对称特性，使各种矩阵方法（指通过离散化，最终导致应用矩阵求解的数值方法）求解散射场过程中所需要的存储单元和时间减少，是当前具有理论和实际意义的重要课题。为此，本文在广义镜像法原理（GIM）的基础上，给出了处理一种具有六边对称结构的电磁散射问题的新方法。本文的结果表明：在计算散射体形状为六边对称的散射场的过程中，能够使所需总的矩阵阶数降至1／4，所需总的运算时间降至约1／32。这一运算结果较之于原来的GIM方法处理同一问题，在不降低运算精度的情况下．可使运算时间和运算所需的存储量节约近一倍。

带有有限大平板反射器的曲线振子天线阵的分析与优化

本文利用矩量法和几何绕射理论相结合的混合技术对带有有限大平板反射器的曲线振子天线阵的特性进行了求解，并以天线增益为目标函数对部分曲线振子天线阵的形状和结构进行了优化。

Zn-Ti取代的BaFe_(12)O_(19)铁氧体

采用标准陶瓷工艺，并进行湿压磁场成型和氧气氛烧结，制备了高取向度、低介电损耗的各向异性 Ｂａ（ＺｎＴｉ）ｘＦｅ１２－２ｘＯ１９多晶六角铁氧体。随着ｘ值增大，磁化强度减小，居里温度下降，磁晶各向异性常数减小。结果可以通过假设Ｚｎ２＋取代了四面体 ４ｆ１次点阵位和六面体 ２ｂ次点阵位上的 Ｆｅ３＋；Ｔｉ４＋取代了自放向上的八面体 １２ｋ，２ａ次点阵位上的 Ｆｅ３＋来解释。

电磁波在分形界面的散射特性

在过去的几十年里，电磁波在粗糙表面（海平面、粗糙地形、海岸线等）的散射问题在理论上和应用上都得到了长足的发展．在过去的研究中，常常用确定的周期函数和随机函数来作为粗糙表面的数学模型．分形几何的产生和应用为此提供了新的工具．因为分形函数同时具有在大尺度上的有序和小尺度上的无序，所以可以方便地描述确定函数和函机函数或者是这二者适当的组合函数．在这篇论文中，我们采用分形函数来描述粗糙平面，以此为基础来分析和研究电磁波与粗糙面的相互作用．

时域有限差分技术结合Thompson变换计算复杂形体的电磁散射问题

本文首次将微分-Thompson变换应用到电磁散射领域，为解决复杂物体的电磁散射问题提供了一种全新的方法．该方法先利用微分-Thompson变换将形体变换为计算域内的规则形体，再用时域有限差分法在计算域内求出场分布，由变换的一一对应关系直接得出物理域内的场值具体计算实例成功验证了该方法的有效性.

一种探测二维电磁目标的新方法

电磁目标的探测对通信而言有着十分重要的意义。本文描述一种收敛迅速、结果准确、抗强随机噪声的探测二维电磁目标的新方法。首先从体等效原理出发得到一个积分方程组，此方程组可求解散射问题。随后，对此方程组求变分，变形后得到散射场变化与介电参数变化之间关系的矩阵方程，即反演方程。文中列举了几个例子，通过数值实验结果证明本法收敛速度快、反演精度高、适应复杂目标的能力强。

Thompson变换－FDTD方法模拟不规则形体的电磁散射问题

三角形由于尖锐的角点，半环形由于既有凹面又有角点，它们都给传统的ＦＤＴＤ数值求解造成了一定的困难。这是因为要获得较高的精度，必须细分网格，从而增加内存需求和计算时间。同时三角形柱和半环柱对Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ方法来说也是“坏”的形状，它使得Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换的精度有所下降。本文通过模拟这两种典型的不利形体的散射问题。

二维目标的微波成像新方法

首先从体等效原理出发，得到一个积分方程组，该方程组将目标的介电常数与目标内总场及接收点上的散射场联系起来．随后，对该方程组求变分，寻求散射场对目标介电参数的梯度方向，得到反演方程．文中列举了几个典型反演实例，考察了方法的收敛速度、运行时间及对复杂目标的适应能力等因素，所得结果相当令人满意．为了尽量与实际探测接近，文中还讨论了方法抗随机噪声的能力，模拟表明，该方法具有相当强的抗噪声性能．