李建周, 张海轩, 陈书慧

(西北工业大学电子信息学院, 陕西 西安 710129)

0 引 言

众所周知,矩量法(method of moments, MoM)是一种基于离散积分方程的数值方法,广泛被用于计算具有较小电尺寸的任意三维目标,通过分解子区域和选用基函数,构造阻抗矩阵进行电流的求解计算。但是,当未知量增加时,内存和时间消耗巨大,计算效率低,无法用于计算电大尺寸目标[1-2]。为了减少计算量,加快方程求解,已有文献提出了诸如高阶MoM[3-5]、自适应算法[6-10]、快速多极子法[11-14]和预处理技术[15-17]等一些改进算法,但是也依然存在着不能有效降低计算复杂度从而完全有效地处理电大尺寸目标等问题[18]。

对电大尺寸目标,高频算法[18-21]是一种常用的计算方法,但无法有效处理精细结构目标。因此,MoM常常和物理光学法(physical optic, PO)结合形成混合算法[22-29]。混合算法将目标分成矩量区和物理光学区:矩量区包含精细的复杂结构,物理光学区则包含大尺寸平滑结构,以期兼顾两种算法的精度和效率。文献[22]中,使用矩量区表面电流系数来表征物理光学区的电流,该方法不仅忽略了物理光学区的自耦合作用,还忽略了物理光学区对矩量区的耦合作用,会影响结果的精确性。文献[25]提出的高阶混合算法和文献[27]提出的自适应积分方法无法对任意的三维复杂目标进行精确的建模和模拟,导致这些方法的适用性不够好[2]。在文献[18]提出的迭代混合算法中,先不考虑耦合,单独计算矩量区的电流后,在矩量区的影响下计算物理光学区电流,然后由物理光学区电流对激励进行修正后计算矩量区的新电流,这样不断迭代计算,直至两区域电流解趋于稳定。……