合元极技术再认识——一种电大复杂目标散射混合计算技术的考察

合元极技术,即混合有限元、边界元、快速多极子技术,是计算电磁学中近年来日益受到关注的一种精确、高效、通用的技术.本文首先将此技术推广应用于既带涂层又带腔的复杂电大目标电磁散射的计算;接着对合元极技术各种算法的计算精度、迭代收敛速度进行了理论和数值实验的分析研究;然后,从通用性和高效性的角度,对作者采用的不对称合元极技术和近来来其他作者提出的对称合元极技术做了分析比较.最后,本文计算了几种复杂目标的散射截面以证实此项技术的高效、通用.

有理函数逼近技术在合元极技术中的应用

本文将有理函数逼近技术(Rational Function Approximation Technique,RFAT)应用到合元极技术中以快速求解三维复杂目标的宽频带和宽角度散射特性.有理函数逼近技术是计算数学中的一种重要的函数逼近方法.近年来颇受关注的渐进波形估计技术(Asymptotic Waveform Evaluation,AWE)和基于模型的参数估计技术(Model-Based ParameterEstimation,MBPE)均属于有理函数逼近的范畴.本文将AWE和MBPE两种有理函数逼近技术应用到合元极技术中,并从理论分析和数值性能的角度研究和比较了两种方法的优劣.典型数值实验表明,有理函数逼近技术结合合元极技术能够极大的加速三维复杂目标宽频带和宽角度散射特性的求解.

一种多层不完全LU分解预处理方法在合元极技术中的应用

本文将一种多层不完全LU分解预处理方法应用于合元极技术(即混合有限元、边界元、快速多极子技术).理论和数值实验表明,此种预处理方法能大大减少合元极技术的内存需求,同时兼有极高的计算效率.本文首先给出此种预处理方法的构造方式和实施步骤,接着对此种预处理方法在合元极技术中的数值性能进行了理论和数值实验的分析研究;最后,本文计算了几种电大尺寸复杂目标的散射,以展示应用了此种预处理方法的合元极技术的计算能力.

三维电磁散射问题区域分解技术研究进展

区域分解算法(domain decomposition method, DDM)是实现大规模电磁散射问题求解的有效途径,其易于并行,与非共形技术结合后,可进一步降低实际应用中目标建模与网格划分的难度,近年来在计算电磁领域引起广泛关注.本文介绍了电磁计算领域有限元法(finite element method, FEM)和积分方程法区域分解技术的研究进展,以及它们在合元极技术中的应用.最后,对区域分解合元极技术当前仍然存在的挑战和未来发展方向进行了讨论.