球體表面的散射計算----基于矩量法的全域應(yīng)用設(shè)計.doc
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球體表面的散射計算----基于矩量法的全域應(yīng)用設(shè)計,頁數(shù) 42字?jǐn)?shù) 10670 摘 要在研究被測目標(biāo)的雷達(dá)有效面積（radar cross-section）過程中，精確計算理想導(dǎo)體表面的散射是非常有必要的。對此問題的一般計算方法是采用子域基函數(shù)來模擬導(dǎo)體表面分段區(qū)間內(nèi)的未知電流密度。這種方法有其缺點：在精確描述感應(yīng)電流...
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球體表面的散射計算----基于矩量法的全域應(yīng)用設(shè)計
頁數(shù) 42 字?jǐn)?shù) 10670
摘 要
在研究被測目標(biāo)的雷達(dá)有效面積（Radar Cross-Section）過程中，精確計算理想導(dǎo)體表面的散射是非常有必要的。對此問題的一般計算方法是采用子域基函數(shù)來模擬導(dǎo)體表面分段區(qū)間內(nèi)的未知電流密度。這種方法有其缺點：在精確描述感應(yīng)電流密度的過程中，需要用到大量的基函數(shù)。另外，如果先前精度不滿足要求，則需要通過增加基函數(shù)項來提高精度。這樣就會使得先前計算數(shù)據(jù)無效而必須重新計算，將會耗費大量的計算時間。
本論文采用全域基函數(shù)——基于整個導(dǎo)體表面長度的基函數(shù)，對未知電流密度予以模擬。全域基函數(shù)能更好的模擬理想導(dǎo)體表面的電流密度，并且通過選擇合適的基函數(shù)，可以更好地逼近未知電流密度的函數(shù)特性。采用低項次的計算便可得到理想的計算結(jié)果，計算過程中處理的矩陣也較小。而且，增加全域基函數(shù)項以提高精度的方法可以保留先前的計算結(jié)果，可以節(jié)省大量的計算時間。
本文對理想導(dǎo)體——球體表面采用全域基函數(shù)的矩量法，對導(dǎo)出的電場積分方程進(jìn)行求解，并與采用脈寬函數(shù)為基函數(shù)的子域基函數(shù)矩量法進(jìn)行比較，以體現(xiàn)全域法的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞：矩量法；旋轉(zhuǎn)體；切比雪夫多項式；散射
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 實現(xiàn)方案 1
1.2 論文要求 1
1.3 論文安排 2
第2章 矩量法簡介 3
2.1 矩量法 3
2.2 基函數(shù)的選擇 6
2.2.1 子域基函數(shù) 6
2.2.2 全域基函數(shù) 7
2.3 檢驗函數(shù) 8
2.4 本章小節(jié) 8
第3章 旋轉(zhuǎn)體及積分方程 9
3.1 旋轉(zhuǎn)幾何體的建立 9
3.2 積分方程 10
3.3 切比雪夫基函數(shù) 11
3.4 本章小節(jié) 12
第4章 積分方程的應(yīng)用 13
4.1 阻抗矩陣 15
4.2 電壓矩陣 16
4.3 散射方程 16
4.4 雷達(dá)有效面積 18
4.5 本章小結(jié) 18
第5章 程序分析 19
5.1 程序分析 19
5.2 可引用數(shù)據(jù) 24
5.3 改進(jìn)程序分析 26
5.4 本章小節(jié) 26
第6章 仿真結(jié)果分析 27
6.1 子域數(shù)據(jù) 27
6.2 全域數(shù)據(jù) 27
6.3 計算時間比較 29
6.4 本章小節(jié) 29
結(jié)論 30
參考文獻(xiàn) 31
致謝 33
附錄A 全域子域的RCS 34
附錄B 圖6.1引用數(shù)據(jù) 36
參考文獻(xiàn)
[1]R. F. Harrington. 王爾杰，肖良勇(譯). 計算電磁場的矩量法(中譯本)[M]. 北京：國防工業(yè)大學(xué)出版社, 1981: 1-103.
[2] Arthur Peyton Ford,Ⅳ. Computation of Scattering From Bodies of Revolution Using An Entire-domain Basis Implementation of the Moment Method (AD-A361811)[D]. America: Air Force Institute of Technology, 1999.
[3]晁立東. 工程電磁場基礎(chǔ)[M]. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社, 1999: 298-301. [4]謝處方，饒克謹(jǐn)?shù)? 電磁場與電磁波(第三版)[M]. 北京：高等教育出版社, 1999: 1-175, 223-225.
[5]Roger F. Harrington. Field Computation by Moment Methods[M]. The Macmillan Company, New York, 1968:1-91.
頁數(shù) 42 字?jǐn)?shù) 10670
摘 要
在研究被測目標(biāo)的雷達(dá)有效面積（Radar Cross-Section）過程中，精確計算理想導(dǎo)體表面的散射是非常有必要的。對此問題的一般計算方法是采用子域基函數(shù)來模擬導(dǎo)體表面分段區(qū)間內(nèi)的未知電流密度。這種方法有其缺點：在精確描述感應(yīng)電流密度的過程中，需要用到大量的基函數(shù)。另外，如果先前精度不滿足要求，則需要通過增加基函數(shù)項來提高精度。這樣就會使得先前計算數(shù)據(jù)無效而必須重新計算，將會耗費大量的計算時間。
本論文采用全域基函數(shù)——基于整個導(dǎo)體表面長度的基函數(shù)，對未知電流密度予以模擬。全域基函數(shù)能更好的模擬理想導(dǎo)體表面的電流密度，并且通過選擇合適的基函數(shù)，可以更好地逼近未知電流密度的函數(shù)特性。采用低項次的計算便可得到理想的計算結(jié)果，計算過程中處理的矩陣也較小。而且，增加全域基函數(shù)項以提高精度的方法可以保留先前的計算結(jié)果，可以節(jié)省大量的計算時間。
本文對理想導(dǎo)體——球體表面采用全域基函數(shù)的矩量法，對導(dǎo)出的電場積分方程進(jìn)行求解，并與采用脈寬函數(shù)為基函數(shù)的子域基函數(shù)矩量法進(jìn)行比較，以體現(xiàn)全域法的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞：矩量法；旋轉(zhuǎn)體；切比雪夫多項式；散射
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 實現(xiàn)方案 1
1.2 論文要求 1
1.3 論文安排 2
第2章 矩量法簡介 3
2.1 矩量法 3
2.2 基函數(shù)的選擇 6
2.2.1 子域基函數(shù) 6
2.2.2 全域基函數(shù) 7
2.3 檢驗函數(shù) 8
2.4 本章小節(jié) 8
第3章 旋轉(zhuǎn)體及積分方程 9
3.1 旋轉(zhuǎn)幾何體的建立 9
3.2 積分方程 10
3.3 切比雪夫基函數(shù) 11
3.4 本章小節(jié) 12
第4章 積分方程的應(yīng)用 13
4.1 阻抗矩陣 15
4.2 電壓矩陣 16
4.3 散射方程 16
4.4 雷達(dá)有效面積 18
4.5 本章小結(jié) 18
第5章 程序分析 19
5.1 程序分析 19
5.2 可引用數(shù)據(jù) 24
5.3 改進(jìn)程序分析 26
5.4 本章小節(jié) 26
第6章 仿真結(jié)果分析 27
6.1 子域數(shù)據(jù) 27
6.2 全域數(shù)據(jù) 27
6.3 計算時間比較 29
6.4 本章小節(jié) 29
結(jié)論 30
參考文獻(xiàn) 31
致謝 33
附錄A 全域子域的RCS 34
附錄B 圖6.1引用數(shù)據(jù) 36
參考文獻(xiàn)
[1]R. F. Harrington. 王爾杰，肖良勇(譯). 計算電磁場的矩量法(中譯本)[M]. 北京：國防工業(yè)大學(xué)出版社, 1981: 1-103.
[2] Arthur Peyton Ford,Ⅳ. Computation of Scattering From Bodies of Revolution Using An Entire-domain Basis Implementation of the Moment Method (AD-A361811)[D]. America: Air Force Institute of Technology, 1999.
[3]晁立東. 工程電磁場基礎(chǔ)[M]. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社, 1999: 298-301. [4]謝處方，饒克謹(jǐn)?shù)? 電磁場與電磁波(第三版)[M]. 北京：高等教育出版社, 1999: 1-175, 223-225.
[5]Roger F. Harrington. Field Computation by Moment Methods[M]. The Macmillan Company, New York, 1968:1-91.
