电大尺寸结构的辐射问题分析和散射问题的区域分解方法

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随着电磁场数值技术的发展,电大尺寸结构的辐射散射问题的研究受到人们的广泛关注。对于飞机,舰船等大型平台上的天线结构的分析,普通的矩量法受限于未知量太大已无法求解。本文对于探针馈电的天线问题,采用细的带状结构来模拟线天线结构,对于面/面连接处采用统一的RWG基函数,不必在连接节点处引入特殊的节点基函数,因此更适用于用多层快速多极子来分析这类电大尺寸结构天线的辐射问题。对于超大电尺寸结构的分析,多层快速多极子在单机上受分层数目(一般不能超过十二层)和计算机内存限制,已很难解决。本文将目标结构表面分成若干子区域,每个子区用其附近的缓冲区扩展成迭代区,用积分方程对扩展后的区域求解,求解后舍弃缓冲区的电流,保留原子区域的电流并更新到整个区域的电流,缓冲区有效的抑制了子区域边界上的奇异性电流,只需要两三次外迭代即可获得准确的电流和散射场。这样对于一个电大尺寸的结构,计算机每次只需存储和处理每个子区的未知量及少量的整体信息,依次求解后即可得到整个区域的电流,大大的节省了求解时的内存消耗。当然要通过迭代方法求得整个区域的电流,计算时间并不能减少,所以我们使用预条件技术来改善每个区域的子矩阵的性态,加速子区域的迭代收敛速度,从而减少整体求解时间。
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