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薄介质涂覆目标电磁散射特性的分析

作　者: 刘文静
导　师: 樊振宏；陈如山
学　校: 南京理工大学
专　业: 电路与系统
关键词: 薄介质涂覆目标电磁散射特性矩量法多层快速多极子并行多层快速多极子
分类号: TM15
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近几年来,随着军事现代化进程的快速发展,以及航空航天技术兵器的不断更新与改进,在一些空间武器像战斗机、导弹等的隐身、热绝缘等方面的设计中,均会在表面涂覆薄介质材料来降低目标的雷达散射截面,实现其隐身设计。另外在微带电路、微带天线的设计中也存在着薄介质底板的问题。因此对薄介质涂覆目标的电磁散射特性的研究显得越来越重要。本论文涉及的方法主要以矩量法作为理论基础。深入研究了闭合金属的薄介质涂覆目标的电磁散射特性。根据理想导体边界条件,可以将所有的源转化成金属表面的感应面电流,因此整个积分方程只有一个未知量,相比较PEC-TDS、表面积分方程、体面积分方程等会节省很多未知量,从而降低计算机的内存消耗和求解时间。特别是当薄介质的层数逐渐增加时,本论文提到的方法始终没有增加额外的未知量,相比较其他方法有更多的优势。本论文通过一系列的算例,可以看出本方法的正确性和有效性。本论文还详细分析开放金属的薄介质涂覆目标的电磁散射特性。由于需要构造开放金属的下表面网格,所以相比较闭合金属的薄介质涂覆目标要增加一倍的未知量,相比较其他方法不会节省太多未知量。然而当薄介质的层数逐渐增加时,始终不会增加额外的未知量,相比较其他方法仍然节省比较多的未知量。本论文通过一系列的算例验证了本方法的正确性和有效性。由于矩量法在形成矩阵方程是满秩矩阵,耗费过多的计算机内存,本论文将引入多层快速多极子来降低内存消耗,同时加快求解积分方程过程时的矩阵矢量相乘运算。既提高了矩量法的求解效率,又缩短了计算时间,从而应用于分析实际问题中的电大尺寸目标。最后将多层快速多极子并行化,用来分析实际工程应用中的电特大尺寸目标。另外,由于本方法只需要对金属目标建模,不需要对薄介质部分进行网格剖分,方便实际工程的多次仿真测试。

薄介质涂覆目标电磁散射特性的分析

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