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《北京理工大学》 2016年
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矩量法中快速场强计算技术及应用

许明明  
【摘要】:矩量法是计算电磁学中一种非常重要的数值方法,它具有精确性、通用性和高效性等优点,因此其在电磁散射和电磁辐射问题中得到了广泛的应用。对于矩量法的学习和研究有助于我们去理解一些电磁现象的原理和解决一些复杂的电磁问题。本文在充分理解和掌握矩量法求解金属目标电磁散射问题的理论及实现方法的基础上,针对源所产生的近场的计算,提出了一种利用阻抗矩阵来求解源所产生的场的方法,该方法在计算近场时,不需要额外的奇异点处理部分,而且由于矩量法中的阻抗矩阵与向量相乘的计算能够加速实现,所以该方法具有快速计算的能力。论文首先介绍了与矩量法相关的一些基本理论和知识,包括矩量法的一般性过程和RWG基函数的性质,并详细的介绍了金属目标电磁散射矩量法的求解过程及相关的阻抗矩阵的奇异点处理方法。其次,详细的介绍了利用阻抗矩阵求解场强方法的具体实现过程,研究和分析了该方法相关性能,并设计了一些算例,将应用该方法所得到的一些场强计算结果与直接计算的结果做对比来验证方法的正确性。最后,讨论了该方法的应用,计算了复杂PMC目标上的等效磁流所产生的近场分布以及磁流环在天线表面产生的场。以所得到的磁流环在天线表面产生的场作为入射场,建立相应的积分方程,利用矩量法求解得到天线表面的等效电流,继而求解出天线的辐射场,将所计算的辐射场结果与FEKO的结果做对比,发现两者吻合的很好,这一方面验证了磁流环模型天线辐射场计算方法的正确性,另一方面也表明了本文所提出的场强求解方法的应用性。
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O441

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