基于二级近似离散复镜像法的低频电磁格林函数计算

本文讨论了利用二级近似离散复镜像法实现低频格林函数快速、精确的计算.通过数值分析,给出了在低频电磁场计算中该方法近似参数的选取原则.(1)二级近似的积分区间里谱格林函数采样个数N为十倍的近似多项式的个数M;(2)总的积分区间L_2大小约为40/r,r为收发距离;(3)两个积分区间的分界值L_1为总的积分区间大小L_2与第二个积分区间采样数N_1的比值的Q倍;(4)Q的最优值根据谱格林函数拟合相对误差随Q值变化的近似误差曲线与横轴的交点来确定.将该参数选取原则应用到有限长双极源电磁场计算中,计算得到的视电阻率和直接积分结果吻合,且具有更高的精度,表明本文提出的计算方案是可行的.

圆柱分层介质中格林函数的完整求解 Ⅰ:场型格林函数

完整、详细地推导了圆柱分层介质中由z、φ和ρ方向电偶极子产生的电场、磁场的谱域、空域格林函数,从而为利用矩量法准确分析圆柱共形微带天线提供了理论基础。另外,在文献[2-6]的基础上提出了一种稳定性好的快速计算圆柱分层介质格林函数的数值分析方法。数值计算结果说明了本文公式的正确性及改进后方法的优越性。

改进的圆柱分层介质格林函数的快速计算方法

首先推导了圆柱分层介质谱域、空域格林函数,并详细给出其求解公式。另外,在文献[2～6]的基础上提出了一种改进的圆柱分层介质格林函数的快速计算方法,成功解决了传统方法中积分参数设定难、理论公式推导复杂而难于在PC机上实现以及计算速度慢的缺点,从而为利用矩量法分析圆柱共形微带天线奠定了基础。

圆柱分层介质中格林函数的完整求解Ⅱ:混合位格林函数

在PartⅠ的基础之上,详细、完整地推导出有关z、φ和ρ方向电偶极子圆柱分层介质的3种不同形式的混合位格林函数。分析了这3种格林函数的特点,从而为利用混合位积分方程(MPIE)准确分析圆柱共形微带天线提供了理论基础。通过与文献[2]、[3]给出的混合位格林函数的比较,说明了本文公式的正确性,最后,通过Mat-lab仿真,成功计算了文献[8]中的圆柱分层介质的第一类混合位格林函数。

一种微带结构下空域格林函数的快速算法

使用二级近似的离散复镜像方法获得微带结构下的空域格林函数,避免了在原始的离散复镜像方法中必须提取准动态像和表面波项。该方法利用GPOF方法,大大提高了空域格林函数的计算效率。

GPOF在FDTD近远场外推中的应用及编程实现

该文针对FDTD近远场外推中时域解收敛慢和运算量大等问题,改进了FDTD求解方向图的方法。其核心思想是:FDTD近场计算时,只计算前一段时间外推面上的数据,利用GPOF法估算后面时间的数据。在计算过程中,利用奈奎斯特原理,减少了时间和空间上的采样点数,大大节省了运算时间。最后将数值结果与商业软件FEKO与HFSS的结果进行比较,验证了算法的有效性。

埋地复杂目标电磁散射信息的提取

作者采用混合位积分方程(MPIE)和分别基于RWG函数以及四面体元基函数的矩量法分析计算了埋地复杂目标的电磁散射问题,利用二级离散复镜像(DCIM)和广义函数束(GPOF)相结合的方法求解Sommerfeld积分,很好的解决了多层媒质中电磁散射计算中的棘手问题,其方法简练、精确、高效,数值分析结果与有关文献吻合很好,证实了该方法的正确性和通用性.此外,该文还通过计算比较了不同观察点、不同埋地深度及不同目标介质参数的电磁散射特性.

有耗媒质半空间上的垂直线天线

有耗媒质半空间上线天线辐射问题通常归结为求解含有索末菲积分的广义电场积分方程来处理。因此准确、有效地计算索末菲积分是研究上述问题的关键。针对近场区的索末菲积分的计算问题,文中引入一种基于二级离散复镜像理论的改进的广义函数束方法;对于远场区的索末菲积分,利用远场首项近似公式对其进行计算。数值结果表明文中方法具有运算精度高、速度快、适用频带宽的特点。

埋地三维复杂介质目标电磁散射特性分析

采用混合位积分方程(MPIE)和基于四面体元基函数的矩量法分析计算了埋地三维介质目标电磁散射问题,利用二级离散复镜像(DCIM)和广义函数束(GPOF)相结合的方法求解近场Sommerfeld积分,很好地解决了多层媒质中复杂目标电磁散射计算中的棘手问题,其方法简练、精确、高效,数值分析结果与有关文献吻合很好,证实了该方法的正确性和通用性。此外,该文还通过计算比较了不同观察点、不同目标埋地深度及介质参数的电磁散射特性。