应用通用特征基函数求解目标宽带雷达散射截面

基于特征基函数法提出了一种分析目标宽带电磁散射特性的快速有效数值方法.该方法在期望频段内,求出最高频率点的主要特征基函数和次要特征基函数并进行奇异值分解,生成通用特征基函数,该通用特征基函数能够在整个频段内重复运用,从而快速获得期望频段的目标电磁散射特性.应用自适应交叉近似算法加速阻抗矩阵元素的计算,提高次要特征基函数和缩减矩阵构建过程中的矩阵矢量相乘速度.与传统方法相比,计算精度和计算效率都得到了大大提高,数值结果证明了所提方法的精确性和有效性.

应用渐近波形估计技术快速计算宽带雷达散射截面

将渐近波形估计技术应用到矩量法中 ,计算了任意形状二维理想导体目标的宽带雷达散射截面 .计算中使用矩量法和奇异值分解技术求解电场积分方程 ,得到一展开频率点的表面电流密度 ,通过Pad啨近似求出给定频带内任意频率点的表面电流密度分布 ,进而计算出散射场和雷达散射截面 .奇异值分解技术的使用消除了电场积分方程的内谐振问题 .对数值计算结果与矩量法逐点求解的结果进行了比较 ,两者吻合良好 。

应用切比雪夫逼近快速求解目标宽带雷达散射截面

将切比雪夫逼近理论应用于目标宽带电磁散射特性分析中,通过求解给定频带内的切比雪夫节点和节点处的目标表面电流,实现了频带内任意频率点表面电流的快速预测,从而实现目标宽带雷达散射截面的快速计算。组合场积分方程的使用消除了内谐振问题。将计算结果与传统矩量法逐点计算的结果进行了比较,结果表明在不影响精度的前提下,该方法的计算效率大大提高。

复杂目标宽带电磁散射特性幅相分离插值方法

本文针对目标散射体表面感应电流的特性,提出了一种新的插值方法——幅相分离法,该方法将最佳一致逼近和相位提取结合起来,通过求解给定频带内的切比雪夫节点和节点处的表面电流,结合相位提取得到整个频带内的感应电流,从而快速有效地计算了复杂目标的宽带雷达散射截面.数值结果证明了方法的有效性和准确性.

半空间目标宽带电磁散射特性的快速插值方法

将幅相分离插值方法应用于半空间目标宽带电磁散射特性的分析中。针对半空间散射体表面感应电流的特性,将主要相位因子提出单独考虑,余下随频率变化相对平滑的剩余项运用最佳一致逼近快速求取其宽带特性,再结合半空间格林函数求解半空间背景下目标的电、磁矢量及标量位函数,进而求解其散射场,最终有效地分析了半空间目标的宽带电磁散射特性。数值结果证明了方法的有效性和准确性。

应用梅利逼近分析目标宽带电磁散射特性

将最佳一致逼近理论引入到电磁散射宽带计算中,通过对给定频带内的切比雪夫节点和节点处目标表面电流的求解,获得了关于电流的最佳一致多项式逼近,并转化为有理逼近以提高计算精度。结合组合场积分方程,对任意形状三维导体目标的宽带电磁散射特性进行了分析,并与渐近波形估计进行了比较,结果表明:在不占用更多内存的前提下,所提方法大大提高了计算效率。

宽带电磁散射特性的Chebyshev逼近分析

将切比雪夫逼近理论应用于目标宽带电磁散射特性分析中,通过求解给定频带的切比雪夫节点并用有限元方法求得各节点处的目标表面场值,实现整个频带内任一频率点目标表面场值的快速预测,使得目标电磁散射特性得到快速分析。这一方法避免了在给定频带内对有限元矩阵的反复计算,大大减少了计算机的内存。

基于相位梯度的超宽带RCS减缩超表面设计

针对雷达散射截面(radar cross section,RCS)减缩带宽受限的问题,提出了一种具有超宽带RCS减缩性能的相位梯度超表面(phase gradient metasurfaces,PGMs)。宽带反射型PGMs单元由1个十字形和3个方形环组成,PGMs整体结构由4个一维PGMs子阵按照顺序旋转排布方式组成。一方面,一维PGMs子阵使垂直入射的电磁波发生异常反射,实现了超宽带RCS减缩;另一方面,顺序旋转排布方式使反射电磁波向四周均匀扩散且PGMs体现出极化不敏感特性。仿真与测试结果表明:与同等尺寸金属相比,所设计的PGMs在10.2~28.96 GHz频带内RCS减缩值超过10 dB,最大减缩可以达到34.66 dB,相对带宽达到了95.81%,比文献中1个十字形和两个方形环组成的PGMs结构的RCS减缩相对带宽提高了17.8%,这为飞机,舰船等隐身技术提供了新的设计和方法。

微波暗室低散射目标RCS测量方法

为提高微波暗室低散射目标雷达散射截面(RCS)的测试精度,采用设置吸波墙、扫频RCS时域测量、匹配滤波和合理选用窗函数的方法测量了低散射目标的RCS,得到了目标宽带RCS数据和精细的频率特性。设置吸波墙的方法使小金属球的回波信杂比提高了20dB,扫频宽带RCS时域测量值与理论值吻合良好。实测数据分析表明,扫频时域测量目标宽带RCS能减弱杂波叠加导致的不利波动,设置吸波墙和匹配滤波能显著抑制目标近距离处的转台和支架杂波,窗函数的平坦通带特性能减小数据截短影响,从而有效提高低散射目标RCS测试精度。

MLFMA结合最佳一致逼近快速求解目标宽带RCS

该文将多层快速多极子与最佳一致逼近结合计算了目标宽带的电磁散射特性。通过求解给定频带内的切比雪夫节点和节点处的目标表面电流,实现了频带内任意频点表面电流的快速预测,从而快速分析了目标宽带电磁散射特性。将计算结果与MLFMA逐点计算的结果进行了比较,结果表明在不影响精度的前提下,该方法大大地提高了计算效率。

时域物理光学法分析均匀介质目标的瞬态散射

提出将时域物理光学法(TDPO)应用于计算电大均匀介质目标的时域散射场。将菲涅尔反射系数应用到频域物理光学近似中,由逆傅里叶变换推导出介质TDPO的表达式,从而使TDPO能够分析电大均匀介质目标的瞬态响应。同时给出了三角面片建模下入射波的遮挡消隐方法。计算了典型目标的瞬态散射响应和宽带雷达散射截面(RCS),与其他方法求得的结果吻合良好,验证了介质TDPO的正确性。

应用FDM与AWE技术快速求解导体目标宽带RCS

渐近波形估计(AWE)技术是分析目标宽带有效数值方法之一,但该方法需要多次存储高阶频率导数阻抗矩阵,内存消耗大.本文将快速偶极子法与AWE技术相结合,只需存储近区场阻抗矩阵及其高阶频率导数阻抗矩阵,并且大大加速了在迭代求解过程中的矩阵矢量乘积运算.与传统AWE技术相比,计算时间和内存消耗都得到了有效缩减,数值结果证明了本方法的有效性和精确性.

基于通用特征基函数的目标宽带RCS自适应计算

通用特征基函数法是分析目标宽带电磁散射特性的有效方法之一,但该方法在低频点应用最高频率点构造的特征基函数计算时存在大量的冗余计算。通过提出一种基于通用特征基函数法的目标宽带RCS自适应计算方法,将待分析频段自适应划分为多个子频段,并分别在每个子频段的最高频率点构造通用特征基函数,从而可以在各个子频段使用各自的通用特征基函数计算RCS,最后将各个子频段的RCS数据进行拼接,实现待分析频段宽带RCS的计算。与传统方法相比,该方法有效的减少了在低频点的冗余计算,减少了计算时间。数值计算结果证明了该方法的有效性和精确性。

N阶色散媒质宽频电磁散射特性的高效分析

在目标宽频电磁响应分析中引入Maehly逼近理论,应用矩量法(method of moments,MOM)求解给定频带内若干节点处目标的表面电、磁流,以形成关于电、磁流的Chebyshev多项式逼近,最后转化为Maehly逼近以提高计算精度。结合PMCHW方程,对各种形状三维介质目标、N阶色散介质目标的宽带电磁散射特性进行了分析。数值仿真表明:在不占用更多内存的情况下,Maehly逼近方法能够有效提高宽频分析的计算效率。

FE-BI分析等离子体覆盖导体方柱的宽带RCS

文章将有限元-边界积分法(FE-BI)与渐进波形估计技术(AWE)相结合应用到宽带电磁散射特性分析中。首先应用该理论计算导体方柱的宽带雷达散射界面(RCS)并与FE-BI逐点计算进行了比较,接着计算了导体表面覆盖不同密度、不同碰撞频率的等离子体的宽带RCS。计算结果表明,FE-BI结合AWE技术比有限元逐点计算省时,且等离子体的使用能有效地减小雷达散射截面。

应用超宽带特征基函数法快速计算目标宽带RCS

提出了一种快速求解目标宽带RCS的有效方法;方法将超宽带特征基函数法与最佳一致逼近相结合,首先求解出频率最高点处的特征基函数作为超宽带特征基函数,该基函数在每个切比雪夫节点能反复应用,大大节约每个切比雪夫节点处电流的求解时间,然后利用最佳一致逼近便可很快得到带宽内所有频点的电流分布信息,由此达到快速求解目标宽带RCS的目的;与传统超宽带特征基函数法相比,计算效率有了明显的提升,数值计算结果证实了该方法的精确性与有效性。