分形粗糙面的电磁散射－扩展边界条件

用扩展边界条件方法对分形粗糙良导体面及介质面的电磁散射问题进行了分析。用推广的Floquet模式，在分界面处将场分量用Fourier级数展开，根据边界条件及扩展边界条件得到了水平极化和垂直极化散射场的幅度分量的表达式。用其它近似方法（Kirchhoff和Rayleigh方法）及能量守恒准则验证了此方法的有效性。

一维粗糙介质分形海面电磁散射的扩展边界条件法

在采用经典扩展边界条件法处理导体分形粗糙面散射的基础上 ,将此方法推广到了一维粗糙介质分形海面的电磁散射 .通过与传统的基尔霍夫近似法计算结果进行比较 ,验证了本文所给的方法 ,分析了不同入射角 ,不同分维和空间波数时海面双站散射振幅角分布的特点 .

参数校正处理在扩展边界条件法中的应用

作者对扩展边界条件法 (EBCM )进行了参数校正处理 ,以拓宽扩展边界条件法的适用范围 .通过对亚波长正弦光栅进行数值计算 ,在光栅深宽比达 1.0 5的情况下 ,获得稳定收敛的结果 ,并与反射透射系数阵法 (RTCM )的计算结果一致 .

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。

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。

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。

任意取向多个介质旋转椭球的散射场

本文提出了一种用于计算任意取向多个介质椭球电磁散射的混合方法 .利用扩展边界条件 (EBC)导出具有旋转轴对称单个椭球以球面波矢量函数为基底的T矩阵 ,结合球矢量波函数旋转定理和递推T矩阵方法 ,给出多个任意取向介质椭球的散射场 .

GIM技术在二维介质散射中的应用

如何利用散射体的几何对称性,使各种矩阵方法求解电磁散射问题所需的存储量和计算时间减少,是当前计算电磁学领域中具有理论和实际意义的重要课题。本文针对谐振频段的TM波对介质柱体的散射问题,采用矩阵方法与GIM(广义镜像法)技术相结合的算法,通过构造虚拟的对称源与反对称源和运用叠加定理,成功地将原问题的求解转化为只在其1/4的边界上进行求解,由此达到了减少矩阵元和节约运算时间的目的。通过理论分析和具体算例的检验,并与MOM计算结果比较,证实了该方法在节约计算时间方面有显著优势。

用于平面单轴对称结构电磁波散射的减元技术

大容量与长计算时间的要求 ,是当前限制矩量法应用的主要障碍。因此 ,如何利用散射体的几何对称特征 ,有效地降低求解散射问题所需的存储空间和减少计算时间 ,具有重要的理论和实际意义。对具有轴对称的散射体 ,通过引入对称镜像分解 ,能够使总的所需矩阵阶数降至直接求解的 1/2 ,运算时间缩减为直接求解的1/4 ;同时还给出了分解实现的数学公式以及分解原理。

亚波长正弦介质光栅椭偏特性的研究

作者使用椭偏理论并结合扩展边界条件法 ,得出亚波长正弦介质光栅的椭偏参数 .分析了两个椭偏参数的特性 。

基于FDTD方法研究重力作用下瑞利波传播特性

瑞利波(R波)在地质勘探和无损检测等许多领域都得到了广泛的关注和应用,重力作用对其的影响不可避免.基于前人提出的重力作用下的R波波速函数,进一步分析了不同弹性参数下重力对于该波速的影响,给出了近似波速函数的适用范围;采用时域有限差分(FDTD)方法、交错网格离散格式及扩展边界条件,模拟了微分高斯脉冲(DGP)激励下,准半空间体各向同性线弹性介质中的波传播问题,得到了更接近理论结果的波速值,同时进一步分析了重力对时域和频域响应等方面的影响.通过分析得到,为了更为准确地预测实验结果,有必要在模拟中加入重力作用.

大纵横比物体电磁散射问题的推广T矩阵程式(英文)

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，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（推广Ｔ矩阵）。结果表明：推广Ｔ矩阵能够很好地用于处理谐振频域的大纵横比物体的电磁散射问题。

亚波长表面正弦介质光栅的高反射特性

用扩展边界条件法研究了亚波长表面正弦形介质光栅中的电磁场分布及其各级衍射效率。计算结果表明，在适当的参数条件下，表面正弦光栅具有全反射的特性，在一个较宽的带宽范围内实现了99．9％的高反射。