基于矩阵降维的MoM-PO电磁散射混合算法

针对包含精细结构的电大尺寸目标电磁散射快速计算问题,提出了一种计算包含精细结构的电大尺寸目标电磁散射问题的基于矩阵降维的混合算法。该方法在Rao-Wilton-Glisson基函数矩量法(method of moment,MoM)的基础上,对目标区域进行划分,完成阻抗矩阵的分块和未知量的分离,再由矩量区与物理光学(physical optics,PO)区之间的电流相互作用构造耦合转移矩阵和激励转移矩阵,从而建立两个区域未知量之间的线性关系,进而完成对阻抗矩阵的降维,最终从矩阵运算角度构建了一种MoM-PO混合算法。其中,使用等效电偶极子模型简化双重积分计算,进一步减少矩阵元素的计算量;阻抗矩阵的阶数大幅减少,避免了大规模矩阵方程的求解计算。算例结果表明,与传统的低频算法相比,该算法既保证了计算精度,又提高了计算效率。

分层双轴各向异性介质电磁传播矩阵计算

在广义传播矩阵(general transmitting matrix,GTM)方法分析各向异性介质传播特性的基础上,对分层双轴各向异性介质进行分析。构造双轴各向异性介质中横向场的状态矢量和耦合矩阵,得到双轴各向异性介质中的本征波,引入GTM,获得分层双轴各向异性介质的反射系数和透射系数。对不同介质涂覆结构的角度特性和频率特性进行分析,数值计算结果与商业软件结果高度一致。进一步将电磁传播矩阵与弹跳射线(shooting and bouncing ray,SBR)法相结合,获得介质涂覆目标的电磁散射特性,所得雷达散射截面结果与商业软件结果之间的均方根误差小于3 dBsm,体现了该方法的准确性。