孔蓓蓓 盛新庆

(北京理工大学信息与电子学院电磁仿真中心,北京 100081)



利用近场Gordon积分近似的矩量法-物理光学混合方法

孔蓓蓓 盛新庆

(北京理工大学信息与电子学院电磁仿真中心,北京 100081)

针对电大金属目标的电磁计算,提出了一种新的矩量法-物理光学(Method of Moment-Physical Optics,MoM-PO)混合方法,以解决传统的MoM-PO混合法中PO区域和MoM区域耦合项的计算时间过长问题.用Gordon积分计算目标的PO区域对MoM区域的作用,并加入近场近似处理.该方法避免了传统的MoM-PO混合法中耦合项积分方程的计算,加大PO区域的剖分面元的大小,能够有效地降低矩阵规模和未知数个数,因而降低了内存,减少了计算时间.数值算例结果表明,近场Gordon积分近似的MoM-PO混合方法能够有效地减少耦合项的计算时间,并能达到理想的精度.

MoM;PO;混合方法;Gordon积分

DOI 10.13443/j.cjors.2015110603

引 言

计算电大导体目标的电磁散射是计算电磁学中一个重要的和具有挑战性的问题[1].矩量法(Method of Moment,MoM)由于其精确性和高效性,成为计算电磁学的主要方法之一,在计算三维目标的散射问题上得到了广泛应用.用矩量法求解表面积分方程时,需要采用适当的基函数(如RWG(Rao-Wilton-Glisson)基函数[2])对等效源进行离散,为了达到理想的精度,对三维目标的剖分通常采用较小的网格.随着目标电尺寸的增大,矩量法的计算成本大大增加,无法满足计算需求.

物理光学(Physical Optics,PO)方法[3]非常适合求解电大问题,然而,对于目标中较为复杂和细小的部分,物理光学法不能准确地近似表面电流,为此通常采……