樊振宏　何姿　陈如山

(南京理工大学通信工程系,南京 210094)



介质散射的双线性高阶叠层基函数矩量法分析

樊振宏何姿陈如山

(南京理工大学通信工程系,南京 210094)

摘要提出了一种基于双线性思想的高阶基函数降低矩量法分析介质目标电磁散射问题时的未知量.论文给出了双线性高阶叠层基函数的构造过程,并将其应用于介质的面积分方程分析中. 数值算例比较了不同阶数时所需未知量以及计算精度,表明该高阶叠层基函数在满足相同积分方程的计算精度时能比低阶基函数节省未知量.

关键词电磁散射;高阶基函数;矩量法

DOI10.13443/j.cjors.2015040301

MoM analysis on the electromagnetic scattering of dielectric object by using high order bilinear basis function

FAN ZhenhongHE ZiCHEN Rushan

(DepartmentofCommunicationEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)

Abstract High order hierarchical bilinear basis function is proposed to reduce the number of unknowns for the method of moments(MoM) analysis on the electromagnetic scattering of dielectric objects. It combines higher-order vector basis function with bilinear basis function, and is employed to solve the Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu-Tsai (PMCHWT) equation. The number of unknowns and the accuracy are compared between the new basis functions with different orders. Numerical examples show that the proposed method requires relatively less unknowns than the conventional method, and can obtain the same precision.

Keywords electromagnetic scattering; higher order basis function; method of moments

引言

近年来,由于隐身技术以及电磁防护的需要,非导体材料在工程中得到大量应用,介质目标的电磁散射特性分析受到越来越多的重视. 对于介质目标的电磁散射分析,目前主要是利用矩量法分析介质表面Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu-Tsai (PM-CHWT)方程. 传统的矩量法使用定义在子区域的低阶线性基函数来逼近待求的表面电流密度和磁流密度,比如平面Rao-Wilton-Glisson (RWG)基函数[1]．在分析电大尺寸目标电磁散射特性时,需要的基函数个数比较多,消耗较多的计算机资源. 高阶基函数技术可以缓解这一困难,近年来得到大量研究. 高阶基函数技术主要分为两类:插值型高阶基函数与叠层型高阶基函数[2-4]．前者每一个组成基函数的阶次都一样高,而对于后者,任意的第M阶基函数都是第M+l阶基函数的子集,它是通过低阶和高阶的混合来构造出与插值……