一、FAFFA加速的PO-MM研究复杂金属载体上线天线电磁特性(论文文献综述)
魏子涵[1](2019)在《天线加载电大隐身平台的快速混合算法研究》文中指出随着科学技术日新月异的快速发展,电磁兼容在飞机、舰船等复杂武器平台问题中的重要性越来越显着,同时给计算电磁学带来了很大的挑战。一方面,武器平台往往是电大尺寸规模,而且由于平台集成度的不断提高,平台上通常还包含复杂的精细结构;另一方面,由于现代化战争的需要,越来越多的雷达吸波材料被应用到武器平台上,对计算方法提出了更高了要求。综上,研究如何快速有效地分析天线加载电大隐身平台上的电磁特性,在实际工程中具有重大意义。为了避免传统步进法求解多层涂覆反射系数时的低效性和阻抗表面方法求解涂覆问题的局限性,同时提高混合算法求解的效率,本文将利用从麦克斯韦方程组及相应边界条件推导出的金属衬底上多层涂覆时的反射系数矩阵来修正涂覆表面的电磁流公式,并利用Kd-Tree技术来加速混合算法的计算效率、利用Bitmap方法减小混合算法的存储空间,实现了用于处理复杂涂覆问题的矩量法(MOM)/自适应积分方法(AIM)与物理光学法(PO)混合的高效迭代方法(EI-MOM/AIM-PO),在保证计算精度的同时,使用更少的计算资源高效地解决天线加载具有隐身材料的电大隐身平台时的电磁特性。主要工作内容如下:(1)根据麦克斯韦方程和相应的边界条件,推导并实现了金属衬底上多层涂覆时的反射系数矩阵求解,通过数值算例的结果验证了该方法的高效性和正确性;然后利用得到的反射系数,进一步得出了利用物理光学法解决涂覆目标时的表面电磁流公式,通过数值算例的结果验证了该方法的高效性和正确性。(2)推导了PO区电磁流对MOM区的附加激励项公式,提高了迭代混合算法处理PO区具有涂层问题时的精度;通过引入Kd-Tree结构,加速PO区可见面的判断过程,将遮挡判断的计算复杂度从O(N2)减小为O(NlogN);同时通过Bitmap方法,将照射信息存储空间减小为原有结构的1/8,大大改进了迭代混合算法处理复杂电大平台的计算效率,实现了处理涂覆问题的高效迭代MOM/AIM和PO的混合算法(EI-MOM/AIM-PO)。(3)最后给出了本文算法的软件实现过程,详细介绍了本文软件所需的运行环境、软件的工作流程和相关的参数配置,并通过直观的流程图给出了清晰的说明,对相关的结果文件进行了解释。
王斌斌[2](2018)在《电大尺寸复杂平台上天线-天线罩系统电磁特性的一体化数值建模技术研究》文中研究指明天线系统在加载天线罩或安装在载体平台上后,其电磁特性明显受到附近结构的影响。在现代天线设计中,亦需要精确评估这些影响来修正天线结构参数。将天线与周围结构看作一个整体,进行快速精确的一体化电磁仿真分析也就日益显得重要。此类加罩天线系统和载体平台上的天线系统,通常具有显着的电大尺寸和复杂结构的特征,使用传统全波方法很难高效地解决这类问题。针对电大尺寸天线—天线罩系统和电大尺寸平台上的天线系统这两类问题,本文以精确的全波分析算法—体面积分方程(Volume-Surface Integral Equation,VSIE)为基础,结合高效的高频分析算法—表面积分法(Surface Integration,SI)和物理光学法(Physical Optics,PO),并应用快速算法多层快速多极子算法(Multilevel Fast Multipole Algorithm,MLFMA),实现了精确、快速高效的电磁仿真分析。本文的主要研究工作与创新点如下:首先,为解决接收模式下的带罩天线问题,从等效原理出发,提出了修正表面积分法(Modified Surface Integration,MSI),提高了入射平面波通过天线罩后在罩内透射电磁场的计算精度。进而,提出了将MSI和MLFMA加速的VSIE相结合的混合算法VSIE-MSI,用于分析接收模式下电大尺寸天线—天线罩问题。该算法极大地减少了计算未知量数目,减少了计算时间,并显着降低了计算内存资源需求,其内存消耗与使用全波VSIE分析孤立天线问题时基本相当。其次,建立了迭代型VSIE-MSI算法,考虑计算了天线罩内存在的反射效应,并通过迭代的方式计算了天线与天线罩间的相互作用,进一步提高了VSIE-MSI算法的计算精度。同时,应用MLFMA加速计算天线和天线罩之间的耦合作用以及天线罩本身在罩内的多次反射,以极小的内存代价将原有VSIE-MSI算法的计算复杂度降至O(Nlog N)量级,显着减少了计算时间。再次,将迭代型VSIE-MSI算法应用于带罩天线辐射问题的分析,并对算法做简单改进后将之应用于带金属附件的天线罩—天线结构,使得该混合算法可以分析更为复杂的天线罩问题,扩展了算法的应用范围。然后,针对电大尺寸平台上天线辐射与散射特性的快速精确分析问题,提出了MLFMA加速的迭代型分区域的VSIE-PO算法,将全波区分成若干子区域并将PO中的遮挡因子做合理近似后,使得MLFMA成功应用于该混合算法中高低频区域间耦合作用的快速计算,进一步将传统矩量法—物理光学法混合算法(Method of Moments-Physical Optics,MoM-PO)的计算复杂度和存储复杂度降为O(Nlog N)量级。同时,在MoM区应用VSIE,使得该混合算法可以求解分析电大尺寸导体平台上导体—介质复合结构天线系统问题。数值实验结果表明该混合算法具有良好的计算精度、优良的数值收敛性以及大幅度节省计算资源等特点,是一种快速分析电大尺寸导体平台上复杂天线问题的有效方法。最后,将VSIE和大面元物理光学法(Large Element Physical Optics,LEPO)相结合建立了基于MLFMA加速的迭代型分区域VSIE-LEPO算法。由于LEPO使用带有相位信息的基函数,有效地减少了求解目标的网格数量,降低了建模和网格剖分难度。此外,VSIE-LEPO算法的存储量和计算量直接和全波子区域数目正相关,适合用于分析电大尺寸平台上天线数量较少或者天线布局区域较为集中的问题,此时,VSIE-LEPO比VSIE-PO在计算时间和内存需求消耗更少。
汪志伟[3](2016)在《复杂电大平台天线辐射特性的快速混合算法研究》文中认为随着数字计算机和无线通信技术的快速发展,电磁兼容在军事安全领域中的重要性越来越显着,尤其是在舰船、飞机等复杂武器平台问题中,其结构设计复杂精细、加载天线分布密集、电尺寸尺度大小不一,这些因素都给计算电磁学带来了很大的挑战。传统矩量法(MoM)受限于计算机资源难以处理大未知量问题。高频近似方法虽然能够快速地分析电大尺寸目标,但是无法处理天线辐射等较为复杂的电磁问题。为了能够高效地分析复杂电大平台上天线的电磁特性,本文实现了自适应积分法(AIM)与物理光学法(PO)的高效迭代混合方法(EI-AIM-PO)。主要工作内容如下:(1)实现了基于面面结构的MoM,并针对线状结构天线建立了等效的条带模型,分析了其在辐射问题中的应用。RWG基函数在面面模型中的一致性,不仅保证了很好的准确性,而且可以简化电磁问题的分析。(2)研究并实现了AIM快速算法,详细分析了AIM的几个关键技术,包括辅助基函数的等效转换、阻抗矩阵元素的求解和矩阵矢量乘积的FFT加速等,并通过数值算例验证了代码的可靠性。(3)基于传统MoM-PO混合框架,实现了AIM和PO的迭代混合算法(AIM-PO)。其中,采用AIM加速分析天线及其邻近区域,以PO处理电大载体平台,并以附加激励的形式将PO区域的扰动影响耦合进矩阵方程中,通过迭代修正激励电压实现整个系统的稳定,将计算复杂度从O(2M2N)降低至O(Iiter·MN)。(4)引入高性态树结构Kd-Tree,实现了高效迭代AIM-PO混合算法(EI-AIM-PO)。利用Kd-Tree组织PO区网格,加速了PO区域可见面的探查过程,将遮挡判断的计算复杂度从O(1N2)减小为O(NlogN),改进了迭代混合算法处理复杂电大平台问题的计算效率,数值算例的结果表明了EI-AIM-PO算法的高效性和正确性。(5)将镜像理论集成到EI-AIM-PO算法中,以镜像电流源等效无限大介质平面对加载天线辐射特性的影响,拓展分析复杂电大平台的半空间问题,并通过与FEKO中的MoM-PO方法和MLFMM的数值结果比较,验证了本文算法的高效性和正确性。
赵博[4](2016)在《介质目标散射和载体天线辐射的电磁问题研究》文中指出雷达在第二次世界大战中得到了迅速的发展,时至今日发展成为能够代表一个国家军事工业先进水平的典型案例。雷达系统的设计和目标电磁散射特性的预估与系统前端天线辐射特性的分析是紧密相关的。目标电磁散射特性的预估是以电磁计算方法为基础的,其最终要求则是能够对外形复杂和电大尺寸的目标进行精确且快速的分析。另一方面,天线辐射特性分析的难点之一在于能够有效计算各种复杂载体平台对天线性能的影响。本文基于以上背景并结合国防预研项目,着重研究了电磁算法中有关介质目标的矩量法及其快速算法,并结合扫频算法实现了针对介质目标的快速宽带散射分析。此外,对载体平台上天线辐射特性的快速分析进行了相关研究。本文的主要工作可以概括为以下六个方面:1.详细研究了电场积分方程的矩量法。介绍了矩量法的数学原理,根据理想导体边界条件建立了电场积分方程。着重讨论了RWG基函数的特点、伽略金检验过程和高斯数值积分,对奇异性问题进行了细致的公式推导。2.详细研究了基于PMCHWT方程和体积分方程的矩量法。从均匀介质目标散射模型的等效外问题和等效内问题出发,阐述了PMCHWT方程的形成过程。用矩量法对PCMHWT方程进行求解,并讨论了子阻抗矩阵的对称性和其奇异性问题。介绍了基于四面体剖分的SWG基函数及其的特点。用矩量法对适用于一般介质目标的体积分方程进行求解,并对奇异性问题给出了详细的公式推导。对介质金属混合目标的矩量法进行了拓展研究。3.介绍了积分方程-快速傅里叶变换方法(IE-FFT)中均匀笛卡尔网格的建立和自由空间格林函数的拉格朗日多项式插值技术,形象地展示了离散格林函数矩阵的三重Toeplitz特性,完整的阐述了具有三重Toeplitz特性的矩阵和向量乘积的快速傅里叶变换(FFT)加速原理。针对矩量法内存需求大和求解矩阵方程计算复杂度较高的问题,研究了基于PMCHWT方程的IE-FFT技术,并比较了两种可能的FFT加速策略,将内存和计算复杂度降低到O(N1.5)和O(N1.5log N)。同样,研究了基于体积分方程的IE-FFT方法,有效的将内存和计算复杂度降低到O(N)和O(N log N)。4.提出将体积分方程矩量法分别结合渐近波形估计和最佳一致有理逼近来快速预估一般介质目标的宽带电磁散射特性。第一种方法在给定频点对矩阵方程中的阻抗矩阵、激励向量和未知向量进行泰勒展开,对关于频率的多项式进行合并同类项来求解未知向量的泰勒展开系数,通过Pad6逼近对未知向量做进一步展开来延展带宽。第二种方法在给定的整个带宽内选定切比雪夫节点,计算其对应波数上的等效体电流密度,并通过梅利逼近来提高计算精度。将PMCHWT-IE-FFT和最佳一致有理逼近相结合来快速分析均匀介质目标的宽带散射特性,通过FFT加速技术缩短了最佳一致有理逼近方法中电磁流密度的求解时间。5.针对矩量法物理光学混合算法(MoM-PO)中修正阻抗矩阵填充计算复杂度较大的问题,提出将MoM-PO和IE-FFT相结合的IE-FFT-PO方法。首先对修正阻抗矩阵进行矩阵分解得到矩量法区和物理光学区之间互阻抗矩阵和耦合矩阵的乘积。稀疏存储自阻抗矩阵、互阻抗矩阵和耦合矩阵的阻抗元素,并对矩阵方程求解每一步迭代中的三次矩阵向量积运算进行FFT加速。6.针对载体平台上多天线的辐射问题,提出基于MoM-PO方法的分区技术,将每一个天线及其附近区域划分为一个矩量法区,剩余部分为物理光学区。该方法在考虑每一个矩量法区和物理光学区之间耦合作用的基础上,进一步考虑多个矩量法区之间的相互作用。相比传统MoM-PO方法,其结果是修正阻抗元素个数的大幅减少,从而缩短自阻抗矩阵需要的修正时间。借鉴迭代MoM-PO的思想,提出了分区迭代的MoM-PO方法,相比分区MoM-PO方法,进一步缩短了载体平台多线天线辐射问题分析所需要的时间。
董海林[5](2015)在《宽带电磁特性快速算法研究》文中指出近年来,随着信息技术的迅速发展,现代战争已不再是传统上的机械战争,而是多层次全方位的信息战争。雷达系统在武器战略平台中发挥着至关重要的作用。在现代雷达目标识别、探测与隐身技术当中,快速准确的获取目标体的宽频带宽角域全方位信息已成为决定信息战争成败的关键。因此,对目标体的宽带电磁辐射和散射特性的研究不仅是一项学术研究课题,而且更具重大的实际工程意义。本文密切结合国家自然科学基金项目,主要研究了基于电场积分方程的电磁宽带快速分析方法及其在载体平台上线天线和低频段宽带电磁特性分析方面的应用。本文的主要工作可概括为以下几个方面:1.详细介绍了导体、线结构和导体-介质混合等目标的表面电场积分方程建立过程,并采用矩量法分析了金属导体、线结构和均匀介质体的电磁辐射与散射特性。对导体采用传统的基于三角面元的RWG基函数进行处理;对于细线结构,首先剖分为直线段,然后利用三角形基函数进行处理;对于导体-介质混合目标体散射问题则采用EFIE-PMCHWT方法来解决。2.对于电磁宽带问题的分析,本文主要详细介绍了基于Taylor级数展开的渐近波形估计技术(AWE)和基于Chebyshev多项式的最佳一致逼近技术。从理论公式推导和算法实施等方面都做了细致的推导。为了进一步降低计算机内存消耗,提高计算效率,引入自适应积分方法,并对该方法在电磁计算方面的应用做了详细的介绍。3.提出了利用自适应积分方法加速计算线-面连接混合结构电磁特性的方法。对导体和细线结构分别进行离散化并采用不同基函数进行计算,而线面连接处使用特殊的连接域基函数来进行处理。与以往的面面模型相比,这种处理方式更能准确的表达出线面连接处电流变化。在使用自适应积分方法解决线面连接问题时,首先用均匀笛卡尔网格将整个线面连接结构包围,然后将导体、细结构和连接域三部分原始基函数分别投影到包围该基函数的(p+1)2个网格节点上。由于各部分是单独处理的,因此三部分基函数的投影过程是相互无关的,得到与导体、线结构和线面连接域相对应的辅助基函数也是相互独立的。4.提出了利用渐近波形估计方法和最佳一致逼近方法分析了线面连接结构的宽带电磁特性。渐近波形估计方法的基础是Taylor级数展开法,因此利用其分析线面连接结构电磁特性的难点在于对线面混合需要对阻抗矩阵进行高阶求导,特别是连接域自阻抗的高阶导数的求解过程更为复杂。最佳一致逼近方法求解线面连接问题的思想是利用有理函数将导体、导线和连接域各部分的表面感应进行转换,然后利用Chebyshev节点电流信息得到电磁宽带响应。与渐近波形估计方法相比,该方法无需求解阻抗矩阵的高阶导数,这大大降低了计算复杂度。5.提出了将自适应积分方法与渐近波形估计方法和最佳一致逼近方法相结合加速求解线面结构的宽带电磁特性。引入的自适应积分方法克服了渐近波形估计方法中线面阻抗矩阵及其高阶导数存储量大的问题,同时由于格林函数矩阵的卷积特性可以利用快速傅里叶变换,这样加速了线性方程迭代求解中阻抗矩阵与三部分电流矢量的相乘过程,缩短了求解时间。与渐近波形估计方法相比,自适应积分方法与最佳一致逼近方法的结合更容易实现,算法理论基础简单,计算程序也容易编写。6.提出了基于Loop-Tree基函数的宽带分析方法。应用矩量法求解电场积分方程是目前求解电磁辐射与散射问题最常用的方法。当利用矩量法处理低频电磁问题时会出现“低频崩溃”的情况,因而其应用范围受到限制。为了解决传统矩量法的低频失效问题通常采用将磁矢位和电标位相分离的方法,这种分离可以利用Loop-tree和Loop-star基函数来实现。在Loop-tree基函数基础上利用渐近波形估计方法和最佳一致逼近方法快速分析了给定频带和角域内的RCS。与传统逐个角度或逐个频点计算相比,大大降低了计算时间。
潘龙[6](2015)在《基于快速多级子算法的舰载天线电磁兼容问题研究》文中研究说明当今,大中型水面舰艇是拥有众多天线的复杂平台,其物理空间和电磁空间都非常狭小,电磁环境复杂,通信系统频率覆盖范围广,频率从几千赫兹到40GHz不等,使得舰载天线在工作时受到了很大的电磁干扰,极大的影响了水面舰艇作战性能的发挥,所以对舰载天线进行电磁兼容分析变得极其重要。运用单一的多层快速多极子算法(The Multilevel Fast Multipole Algorithm)计算舰载天线电磁兼容性往往需要很大的存储空间和计算时间。因此,本文在基于MLFMA的基础上,提出多MLFMA和物理光学法(Physical Optics Method)混合的方法来解决舰载天线的电磁兼容问题。首先分析了混合方法的算法组成,介绍了矩量法(Method of Moments)的基本思想理论,并建立电磁场表面积分方程,然后在此基础上介绍了MLFMA的基本原理和实现步骤。随后介绍了PO的基本思想,并进一步介绍了迭代物理光学法(Physical Optics Method)的基本原理和基本公式。由于在实际求解过程中所构造矩阵性态经常较差,导致迭代收敛慢或不收敛。为了较好的解决积分方程收敛性差的问题,对原混合算法中的低频算法MLFMA进行改进,本文提出了一种改进算法,改算法基于MLFMA技术并构造谱域两步预处理器结合广义最小留数法(The Generalized Minimum Residual Method)来加速矩阵矢量乘的求解,然后用改进的MLFMA-PO混合算法分析舰载天线的电磁兼容性。其次,本文从模型仿真方面对舰载天线电磁兼容性进行分析,应用FEKO软件对某大型驱逐舰进行电磁建模并进行网格划分,对天线辐射近场综合场强特性、方向图及天线间的耦合度进行数值仿真。分析舰载天线在不同参数条件下的辐射方向图和耦合强度,从而对舰载天线的电磁兼容性进行分析。最后,本文利用基于天线互耦矩阵特征值分解的算法对天线进行优化布局,并通过简单的电小尺寸目标对方法进行验证,做出合理性分析以及天线排布方案,将结果和实际情况进行对比,证明方案符合实际天线的排列原则,对舰船设计中舰载天线的布置安装有很大的参考价值。
马骥[7](2013)在《高低频混合算法的研究与应用》文中进行了进一步梳理天线与目标的电磁特性分析作为重要的雷达共性基础技术,既是当前的学科研究前沿,也是具有全局性、基础性和先行性的关键技术领域。正因如此,天线与目标电磁特性的研究一直都备受关注。在国际上,天线与目标电磁特性的研究从一开始就在各种强烈的实际工程需求牵引下提出,并获得了持续不断的高强度资助。反过来,其研究成果,包括理论预估方法、测量数据和用于电磁特性分析的各种计算机代码等也获得了工业界的广泛应用。本文密切结合国家自然科学基金以及若干预研项目,着重研究了基于电场积分方程的高低频混合算法,并将其与目前国际上主流的扫频算法结合起来从而实现快速分析宽带电磁系统特性的目的。本文的主要工作涵盖以下六个方面:1.详细介绍了基于电场积分方程的矩量法,并利用其分析了金属和均匀介质目标的电磁散射特性。同时,采取一种基于三角形的脉冲矢量基函数离散方程,使阻抗元素的计算降为一重积分,降低了复杂度。进一步地,为解决矩量法求解电大问题时计算资源不足的问题,研究了积分方程-傅里叶变换方法,并给出其算法步骤。相比于传统矩量法,该算法在内存需求和求解时间上具有明显的优势。2.提出采用面-面连接模型的积分方程-傅里叶变换方法分析载体平台上天线的辐射问题,该算法一方面降低了线-面连接基函数给阻抗矩阵带来的较高复杂度,另一方面可以用来分析电大载体平台附近的天线辐射特性。3.研究了矩量法与物理光学方法的混合原理,给出其基本公式和算法步骤。针对物理光学理论无法处理边缘绕射场和阴影区电流的问题,分别利用等效电磁流法和非一致性网格法进行修正,数值算例表明修正后的混合算法在计算精度上有明显的提高。4.提出利用积分方程-傅里叶变换与物理光学方法的混合公式分析载体平台附近天线的辐射特性。首先将整个模型划分为全波区和高频区,其次在全波区建立起考虑高频区耦合作用的电场积分方程,最后通过将格林函数投影到均匀笛卡尔网格上以达到稀疏存储阻抗矩阵和加速矩阵与矢量相乘目的。5.提出将矩量法与物理光学混合方法结合渐近波形估计技术快速分析载体平台附近天线的宽带特性。相比于传统的矩量法扫频分析,由于高低频混合算法有效削减了全波区未知量的数目,且采用自动微分技术求解格林函数关于频率的高阶导数,因此该算法在求解时间方面具有明显的优势。6.提出将积分方程-傅里叶变换方法与最佳一致逼近技术结合快速分析导体目标的宽带散射特性。最佳一致逼近技术的基本思想是将目标表面电流的宽带响应采用低阶的逼近函数进行转换,然后通过提取一系列切比雪夫采样点的电流信息从而扩展至整个频带范围内。相比于渐近波形估计技术,最佳一致逼近无需求解阻抗矩阵的高阶导数,因此可操作性较强。进一步地,将矩量法与物理光学混合方法与最佳一致逼近技术结合快速分析载体平台附近天线的宽带辐射特性,并与传统方法在计算精度、内存需求和求解时间方面进行了详细的对比。
杜文权[8](2013)在《基于MoM-PO的复杂结构电磁辐射特性研究》文中指出电大复杂导体平台上线天线的电磁辐射特性以及天线间的电磁兼容性一直是计算电磁领域极具挑战的课题之一。论文重点研究如何快速处理电大复杂导体平台上线天线的辐射特性,并将其运用到工程实际。主要工作内容包括:详述了矩量法求解电磁问题的整个过程,包括目标建模,基函数的选取,奇异性处理,电压列向量的计算以及电流系数矩阵的求解。重点分析了线天线存在时导体目标的散射和辐射问题,给出了计算实例。通过对线天线用窄带结构建模,重点研究了用于计算线天线电磁辐射特性的混合MoM-PO方法和迭代MoM-PO方法,详细推导了两种方法的计算公式。通过对计算结果的对比发现,混合方法和迭代方法较MoM在保证一定计算精度前提下具有更高的效率。最后利用MoM-PO方法分析了几类电大导体平台模型前线天线的辐射特性,并将其应用到了卫星上线天线的辐射分析之中。数值结果验证了计算方法的准确性与有效性,对工程应用有实际意义。
武伟,韩国栋[9](2012)在《改进的IPO-CBFM分析电大尺寸腔体的RCS》文中认为计算电大尺寸复杂腔体电磁散射时,迭代物理光学法与矩量法的混合方法(IPO-MM)是有效方法之一。为了提高该算法的效率,在IPO中使用快速远场近似(FAFFA)技术加速,在腔体复杂部分的MM中使用特征基函数法(CBFM)技术加速。在新的IPO/FAFFA-CBFM混合法中,利用分块技术对求解矩阵进行降秩,使用传统的求解方法即可求解方程,而不需要预条件处理与低频法的迭代求解方法。结果表明,新的混合方法有更高的计算效率和在单机平台上解决更大复杂腔体电磁问题的能力。
肖科[10](2011)在《体面结合积分方程及快速算法在复杂电磁问题中的分析与应用》文中研究说明复杂电磁目标的快速、有效分析始终是计算电磁学领域的研究热点与发展目标。本文首先建立了用以求解金属介质混合问题的体面结合积分方程,然后研究了用以快速求解体面结合积分方程的数值算法,包括预修正快速傅立叶变换(P-FFT)算法、特征基函数方法(CBFM)、CBFM/P-FFT以及P-CBFM/P-FFT等算法,并将这些算法用于复杂电磁目标的散射和辐射分析中。首先,本文从等效原理和边界条件出发,推导了用于求解金属介质混合目标的体面结合积分方程(VSIE),并根据金属介质交界面处不同的边界条件处理方法将VSIE区分为普通体面结合积分方程(NCVSIE)和体面耦合积分方程(CVSIE),然后首次从散射、辐射以及电路分析等几个应用领域分析并对比了两类积分方程的数值结果,由结果发现,在分析辐射问题和电路问题时,CVSIE的性能要优于NCVSIE,可较好的解决天线或电路计算中遇到的谐振频率偏移问题。为加速矩量法(MoM)迭代求解过程,研究了P-FFT算法的基本流程,并分别结合面积分方程(SIE)、体积分方程(VIE)和体面结合积分方程(VSIE)分析了典型电磁目标的散射和辐射问题,验证了P-FFT算法的准确性和有效性。为有效减少矩量法分析中所用到的未知量个数,并优化矩阵方程的条件数,研究了CBFM求解积分方程的基本过程。首次将CBFM应用于VSIE积分方程的求解中,并对比了两种特征基函数(CBF)提取方法的计算精度。然后,利用CBFM算法分析了金属、介质、金属-介质混合目标的散射或辐射特性,说明了算法的准确性与普适性。为加快CBFM迭代求解速度,本文引入了P-FFT算法,并提出了用于求解非周期结构的CBFM/P-FFT混合算法,然后通过算例验证算法的准确性。尽管由于本文所举算例规模较小,难以体现混合算法的高效性,但是从计算资源对比结果可以说明CBFM/P-FFT算法较P-FFT和CBFM方法所需内存更少,迭代求解速度较P-FFT更快。针对有限周期结构如光子晶体或相控阵列的准确有效计算,引入了近区单元场值修正模型,研究并改进了用于求解周期金属-介质混合结构的CBFM/P-FFT算法,称之为P-CBFM/P-FFT算法,改进后的算法能够准确考虑邻近单元间的互耦。在此基础上,本文提出了一种可高效分析连续介质周期阵列的算法,并通过算例验证了其准确性。最后,利用本文快速算法、基函数方法和VSIE积分方程分析了一系列复杂电磁问题,包括任意馈电方式激励的天线或电路互耦分析、基于P-FFT算法的多层微带天线辐射分析及共形微带阵列辐射分析、基于P-CBFM/P-FFT算法的宽带天线阵列辐射特性分析、基于CBFM算法的直升机搭载微带天线辐射分析、基于P-CBFM/P-FFT算法的光子晶体的散射和传输特性分析。同时,通过与理论结果、测试结果或者其它算法计算结果相对比,说明本文算法的准确性、高效性和适用性,为复杂电磁问题的快速、准确数值分析提供了一种有效解决途径。
二、FAFFA加速的PO-MM研究复杂金属载体上线天线电磁特性(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、FAFFA加速的PO-MM研究复杂金属载体上线天线电磁特性(论文提纲范文)
(1)天线加载电大隐身平台的快速混合算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文内容安排及主要工作 |
第二章 迭代高低频混合算法理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 表面积分方程 |
2.3 矩量法及其改进算法 |
2.3.1 矩量法原理 |
2.3.2 自适应积分法原理 |
2.4 物理光学法原理 |
2.5 迭代高低频混合算法原理 |
2.5.1 PO Region电流求解 |
2.5.2 附加激励求解 |
2.5.3 MOM-PO迭代耦合 |
2.6 本章小结 |
第三章 涂覆目标的高频数值算法 |
3.1 引言 |
3.2 多层涂覆表面的反射系数 |
3.3 反射系数数值结果与分析 |
3.3.1 涂覆两层各向同性有耗介质 |
3.3.2 混合涂覆各向同性有耗介质和单轴各向异性有耗介质 |
3.3.3 涂覆两层单轴各向异性有耗介质 |
3.4 涂覆目标的物理光学法 |
3.5 涂覆目标的数值算例与分析 |
3.5.1 舰船A模型 |
3.5.2 舰船B模型 |
3.6 本章小结 |
第四章 电大隐身平台的迭代高低频混合算法研究与改进 |
4.1 引言 |
4.2 电大隐身平台的迭代高低频混合算法 |
4.2.1 算法整体流程 |
4.2.2 MOM Region电流求解 |
4.2.3 PO Region电流求解 |
4.2.4 区域迭代耦合 |
4.3 基于KD-Tree结构对时间复杂度的改进 |
4.3.1 传统遮挡判断 |
4.3.2 KD-Tree原理介绍 |
4.3.3 KD-Tree加速照射判断 |
4.4 基于BitMap算法对空间复杂度的改进 |
4.4.1 BitMap介绍 |
4.4.2 BitMap优化照射存储内存 |
4.5 电大隐身平台的数值结果与分析 |
4.5.1 双层涂覆通信卫星螺旋天线 |
4.5.2 全涂覆F35 飞机缝隙天线 |
4.5.3 半空间部分涂覆舰船天线阵列 |
4.6 本章小结 |
第五章 电大隐身平台的迭代高低频混合算法软件实现 |
5.1 引言 |
5.2 程序系统结构 |
5.2.1 程序模块组成 |
5.2.2 模块功能说明 |
5.3 模块设计说明 |
5.3.1 APH模块 |
5.3.2 globalPara模块 |
5.3.3 Shadow模块 |
5.3.4 AIM/MOM模块 |
5.3.5 Para模块 |
5.3.6 ImageCurrent模块 |
5.3.7 Ref模块 |
5.4 软件运行说明 |
5.4.1 软件运行流程 |
5.4.2 配置文件 |
5.4.3 结果输出 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
硕士期间发表论文 |
(2)电大尺寸复杂平台上天线-天线罩系统电磁特性的一体化数值建模技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 本论文研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 计算电磁学算法主要种类 |
1.2.2 天线—天线罩系统分析算法 |
1.2.3 载体平台上天线系统分析算法 |
1.3 本文工作和创新 |
1.4 本文的组织结构 |
第2章 快速分析算法VSIE-MSI |
2.1 VSIE-MSI算法基本原理 |
2.1.1 天线罩内透射电磁场的计算 |
2.1.2 接收天线上感应电流的计算 |
2.2 数值算例 |
2.2.1 算法的有效性验证 |
2.2.2 带轴对称罩的接收天线 |
2.2.3 带复杂外形A-夹层罩的接收阵列 |
2.3 本章小结 |
第3章 改进型VSIE-MSI混合算法 |
3.1 迭代型VSIE-MSI |
3.1.1 迭代型VSIE-MSI算法框架 |
3.1.2 计算(?) |
3.1.3 计算(?) |
3.1.4 面积分和体积分的快速计算 |
3.1.5 计算复杂度讨论 |
3.1.6 数值算例 |
3.2 迭代型VSIE-MSI算法改进 |
3.2.1 分析天线辐射问题的迭代型VSIE-MSI |
3.2.2 分析带金属附件天线罩的迭代型VSIE-MSI |
3.2.3 数值算例 |
3.3 本章小结 |
第4章 MLFMA加速的VSIE-PO混合算法 |
4.1 MoM-PO |
4.1.1 MoM-PO算法基本原理 |
4.1.2 MoM-PO算例 |
4.2 MLFMA+VSIE-PO |
4.2.1 迭代型VSIE-PO原理 |
4.2.2 MLFMA加速的VSIE-PO |
4.3 数值算例 |
4.3.1 电大PEC斜劈附近的偶极子二元阵 |
4.3.2 电大PEC平台上的带罩天线阵列 |
4.3.3 电大平板和涂覆球组合体的散射 |
4.4 本章小结 |
第5章 MLFMA加速的VSIE-LEPO混合算法 |
5.1 MoM-LEPO |
5.1.1 大面元基函数 |
5.1.2 LPIT电流的辐射远场 |
5.1.3 MoM-LEPO算法基本原理 |
5.1.4 MoM-LEPO算例 |
5.2 MLFMA+VSIE-LEPO |
5.2.1 迭代型VSIE-LEPO算法原理 |
5.2.2 MLFMA加速的VSIE-LEPO |
5.3 数值算例 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
作者简介 |
(3)复杂电大平台天线辐射特性的快速混合算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文研究内容及意义 |
1.4 论文内容安排及主要工作 |
第二章 矩量法在电磁兼容问题的研究与应用 |
2.1 引言 |
2.2 表面积分方程 |
2.2.1 基本电磁理论 |
2.2.2 电场积分方程 |
2.2.3 磁场积分方程 |
2.2.4 混合场积分方程 |
2.3 矩量法的基本原理 |
2.3.1 矩量法的数学基础 |
2.3.2 RWG基函数的选取 |
2.3.3 矩阵方程的求解 |
2.3.4 条带等效模型建模 |
2.4 数值结果分析 |
2.4.1 等效条带结构的线天线 |
2.4.2 蝶形天线阵列 |
2.5 本章小结 |
第三章 自适应积分方法的实现与研究 |
3.1 引言 |
3.2 自适应积分方法的原理及实现 |
3.2.1 辅助基函数的转换 |
3.2.2 阻抗矩阵元素的求解 |
3.2.3 矩阵矢量乘积的快速计算 |
3.3 数值算例分析 |
3.3.1 vivaldi天线 |
3.3.2 平面缝隙天线阵列 |
3.4 本章小结 |
第四章 高低频迭代混合算法的研究与改进 |
4.1 引言 |
4.2 物理光学法 |
4.3 迭代自适应积分法与物理光学法混合算法 |
4.3.1 AIM区域电流的求解 |
4.3.2 PO区域电流的求解 |
4.3.3 附加激励的计算 |
4.3.4 区域迭代耦合 |
4.3.5 数值算例分析 |
4.4 基于Kd-Tree结构对迭代混合算法的改进 |
4.4.1 传统遮挡判断方法 |
4.4.2 Kd-Tree加速遮挡判断方法 |
4.4.3 遮挡判断效率比较 |
4.5 改进迭代混合算法算例分析 |
4.5.1 抛物面平台偶极子天线 |
4.5.2 卫星通信螺旋天线 |
4.5.3 舰载平台天线阵列 |
4.6 本章小结 |
第五章 电大载体平台半空间问题的快速分析 |
5.1 引言 |
5.2 有耗介质平面传输特性 |
5.2.1 镜像理论 |
5.2.2 垂直极化 |
5.2.3 平行极化 |
5.3 半空间问题的迭代混合方法 |
5.3.1 镜像电流的求解 |
5.3.2 附加激励的计算 |
5.4 数值算例计算与分析 |
5.4.1 椭圆柱体附近偶极子天线 |
5.4.2 装甲车平台Hansen-Wooyard阵列天线 |
5.4.3 舰载平台平板阵列天线半空间问题 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
硕士期间发表的论文 |
(4)介质目标散射和载体天线辐射的电磁问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究历史和现状 |
1.3 本文的内容安排 |
第二章 理想导体的矩量法分析 |
2.1 引言 |
2.2 矩量法的数学原理 |
2.3 理想导体目标的积分方程 |
2.4 矩量法求解电场积分方程 |
2.4.1 RWG基函数 |
2.4.2 伽略金检验 |
2.4.3 高斯数值积分 |
2.5 奇异性处理 |
2.6 数值算例 |
2.7 本章小结 |
第三章 介质及介质金属混合目标的矩量法分析 |
3.1 引言 |
3.2 基于PMCHWT方程的矩量法 |
3.2.1 PMCHWT方程的产生 |
3.2.2 PMCHWT方程的矩量法 |
3.2.3 PMCHWT方程矩量法的特点 |
3.2.4 数值结果与分析 |
3.3 基于体积分方程的矩量法 |
3.3.1 体积分方程(VIE) |
3.3.2 体积分方程的矩量法求解 |
3.3.3 奇异性问题 |
3.3.4 数值结果与分析 |
3.4 介质和金属混合目标的矩量法 |
3.4.1 均匀介质和金属混合目标的矩量法 |
3.4.2 一般介质和金属混合目标的矩量法 |
3.4.3 数值算例 |
3.5 本章小结 |
第四章 介质目标散射的IE-FFT方法 |
4.1 引言 |
4.2 IE-FFT基本原理和关键技术 |
4.2.1 均匀笛卡尔网格的建立 |
4.2.2 自由空间格林函数的拉格朗日多项式插值 |
4.2.3 离散格林函数矩阵g的三重Toeplitz特性 |
4.2.4 具有Toeplitz特性的矩阵和向量乘积运算的FFT加速原理 |
4.3 基于PMCHWT方程的IE-FFT方法 |
4.3.1 FFT的两种加速策略 |
4.3.2 远区元素的计算 |
4.3.3 关于子阻抗矩阵的FFT分块加速技术 |
4.3.4 近区元素的修正 |
4.3.5 内存需求和计算复杂度 |
4.3.6 数值算例与分析 |
4.4 基于体积分方程的IE-FFT方法 |
4.4.1 远区元素的计算 |
4.4.2 关于阻抗矩阵的FFT加速技术 |
4.4.3 近区元素的修正 |
4.4.4 数值算例 |
4.5 本章小结 |
第五章 介质目标的宽频带散射分析 |
5.1 引言 |
5.2 基于渐近波形估计的一般介质目标的宽带散射分析 |
5.2.1 渐近波形估计的基本原理 |
5.2.2 阻抗矩阵和激励向量的导数计算 |
5.2.3 数值算例及分析 |
5.3 基于最佳一致有理逼近的一般介质目标的宽带散射分析 |
5.3.1 切比雪夫逼近 |
5.3.2 梅利逼近 |
5.3.3 数值算例及分析 |
5.4 均匀介质目标的快速宽带散射分析 |
5.4.1 PMCHWT-IE-FFT-BURA方法 |
5.4.2 数值算例及分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 载体平台上天线的辐射特性分析 |
6.1 引言 |
6.2 传统MoM-PO |
6.2.1 PO区电流的计算 |
6.2.2 MoM区电流的计算 |
6.2.3 迭代MoM-PO算法 |
6.2.4 数值算例与分析 |
6.3 MoM-PO的IE-FFT快速算法 |
6.3.1 Z~(PO)矩阵分解形式的矩阵方程 |
6.3.2 基于MoM-PO的IE-FFT方法 |
6.3.3 数值算例与分析 |
6.4 载体平台上多天线的分区域的MoM-PO算法 |
6.4.1 Multi-MoM-PO |
6.4.2 Multi-IMoM-PO |
6.4.3 数值结果 |
6.5 本章小结 |
第七章 结束语 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)宽带电磁特性快速算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究历史和现状 |
1.3 本文的内容安排 |
第二章 电磁辐射与散射基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 积分方程 |
2.2.1 线结构积分方程 |
2.2.2 导体表面积分方程 |
2.2.3 均匀介质表面积分方程 |
2.2.4 导体-介质混合目标电磁场积分方程 |
2.3 矩量法 |
2.3.1 矩量法基本原理 |
2.3.2 线结构的三角形基函数 |
2.3.3 基于三角面元的RWG基函数 |
2.4 积分方程的矩量法解 |
2.4.1 基于三角形基函数的矩量法解 |
2.4.2 基于RWG基函数的导体目标矩量法求解 |
2.4.3 基于RWG基函数的介质目标矩量法求解 |
2.4.4 基于RWG基函数的导体-介质混合目标的矩量法求解 |
2.5 数值算例 |
2.6 本章小结 |
第三章 电磁问题的宽带分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 渐近波形估计技术(AWE) |
3.2.1 基于矩量法的AWE宽频带分析方法 |
3.2.2 基于矩量法的AWE宽角域分析方法 |
3.3 最佳一致逼近技术 |
3.4 数值算例分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 线面连接结构自适应积分方法 |
4.1 引言 |
4.2 线面连接结构矩量法解 |
4.2.1 连接基函数 |
4.2.2 线面连接结构矩阵方程建立及求解 |
4.2.3 远区场计算 |
4.2.4 数值算例分析 |
4.3 自适应积分方法(AIM) |
4.3.1 辅助基函数 |
4.3.2 阻抗矩阵元素的计算 |
4.3.3 利用FFT加速迭代求解 |
4.3.4 数值算例 |
4.4 线面连接结构的自适应积分方法 |
4.5 数值算例分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 线面结构宽带快速分析方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于AWE方法的线面结构宽频带分析方法 |
5.2.1 MoM-AWE方法分析线面结构 |
5.2.2 数值算例分析 |
5.3 基于AIM-AWE方法的线面结构宽带快速分析方法 |
5.4 数值算例分析 |
5.5 最佳一致逼近方法分析线面结构宽频带电磁特性 |
5.6 AIM结合最佳一致逼近方法分析线面结构宽频带电磁特性 |
5.7 数值算例分析 |
5.8 本章小结 |
第六章 基于Loop-Tree基函数的宽带电磁特性研究 |
6.1 引言 |
6.2 低频问题矩量法失效分析 |
6.3 Loop-Tree基函数 |
6.3.1 Loop基函数 |
6.3.2 Tree基函数 |
6.3.3 电场积分方程的矩量法实现 |
6.3.4 数值算例分析 |
6.4 基于Loop-Tree基函数的宽带分析 |
6.4.1 基于Loop-Tree基函数的最佳一致逼近分析方法 |
6.4.2 基于Loop-Tree基函数的渐近波形估计技术分析方法 |
6.4.3 数值算例分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结束语 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)基于快速多级子算法的舰载天线电磁兼容问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外的研究状况 |
1.3 本文的主要内容及贡献 |
第2章 电磁兼容性分析数值算法研究 |
2.1 矩量法 |
2.1.1 矩量法基础 |
2.1.2 表面积分方程的建立 |
2.1.3 积分方程的离散 |
2.2 多层快速多极子算法 |
2.2.1 快速多极子算法 |
2.2.2 多层快速多极子算法 |
2.3 物理光学法 |
2.3.1 物理光学法的基本理论 |
2.3.2 迭代物理光学法 |
2.4 本章小结 |
第3章 电磁兼容分析混合算法 |
3.1 基于RWG基的物理光学散射场 |
3.2 三维目标MLFMA-PO混合算法理论公式 |
3.3 数值计算结果验证及高低频区域划分方式讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 多层快速多极子算法的改进 |
4.1 预条件基本理论 |
4.1.1 预条件加速算法及构造原则 |
4.1.2 预条件类型及GMRES迭代算法 |
4.1.3 谱域两步预处理器 |
4.2 改进算法正确性和优越性验证 |
4.3 几种数值算法在仿真中的特性对比 |
4.4 本章小结 |
第5章 舰载天线电磁兼容性仿真分析 |
5.1 舰船几何建模 |
5.1.1 船体建立 |
5.1.2 舰船的上层建筑 |
5.1.3 舰船安装天线 |
5.1.4 舰船模型网格化 |
5.2 舰载天线电磁兼容性建模仿真 |
5.2.1 舰载平台近场特性仿真分析 |
5.2.2 舰载天线方向图仿真分析 |
5.2.3 舰载天线耦合度仿真分析 |
5.3 大型驱逐舰的方向图及耦合度分析 |
5.4 三个参数在舰载天线电磁兼容性分析中的应用 |
5.5 本章小结 |
第6章 舰载天线优化布局方法 |
6.1 舰载天线布置耦合分析 |
6.2 基于特征值分析的优化布局方案 |
6.3 依次安装天线优化布局模型 |
6.4 舰载天线优化布局实例 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术论文及科研成果 |
致谢 |
(7)高低频混合算法的研究与应用(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 研究背景及意义 |
§1.2 研究历史和现状 |
§1.3 本文结构安排 |
第二章 电磁问题的矩量法分析 |
§2.1 引言 |
§2.2 电磁问题的求解方法 |
§2.3 表面积分方程 |
§2.4 积分方程的离散 |
§2.5 线性方程组的求解和远场计算 |
§2.6 数值结果与分析 |
§2.7 本章小结 |
第三章 积分方程的傅里叶变换方法及其应用 |
§3.1 引言 |
§3.2 电大目标散射的 IE-FFT 分析 |
§3.3 载体平台上天线的 IE-FFT 分析 |
§3.4 数值结果与分析 |
§3.5 本章小结 |
第四章 高低频混合方法的理论分析研究 |
§4.1 引言 |
§4.2 物理光学方法概述 |
§4.3 矩量法与物理光学混合方法 |
§4.4 数值结果与分析 |
§4.5 本章小结 |
第五章 高低频混合方法的修正与扩展研究 |
§5.1 引言 |
§5.2 MOM-PO 的边缘等效电磁流修正方法 |
§5.3 MOM-PO 的阴影区电流修正方法 |
§5.4 IE-FFT 与 PO 混合方法 |
§5.5 数值结果与分析 |
§5.6 本章小结 |
第六章 目标宽角域散射特性的快速分析方法 |
§6.1 引言 |
§6.2 目标单站 RCS 的传统分析方法 |
§6.3 基于渐近波形估计的扫角技术 |
§6.4 基于最佳一致逼近的扫角技术 |
§6.5 数值结果与分析 |
§6.6 本章小结 |
第七章 宽频带电磁问题的快速分析方法 |
§7.1 引言 |
§7.2 基于阻抗矩阵插值的扫频技术 |
§7.3 基于渐近波形估计的扫频技术 |
§7.4 基于最佳一致逼近的扫频技术 |
§7.5 数值结果与分析 |
§7.6 本章小结 |
第八章 结束语 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
(8)基于MoM-PO的复杂结构电磁辐射特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 研究背景、现状及意义 |
§1.2 论文主要内容 |
第二章 矩量法在导体目标电磁场计算中的应用研究 |
§2.1 矩量法概述 |
§2.1.1 引言 |
§2.1.2 矩量法的数学原理 |
§2.1.3 矩量法在函数空间中的解释 |
§2.1.4 基函数与权函数的选择 |
§2.2 三维导体目标的矩量法 |
§2.2.1 RWG基函数及其性质 |
§2.2.2 导体目标电场积分方程的建立 |
§2.2.3 阻抗矩阵元素的求解 |
§2.2.4 电压列向量元素的求解 |
§2.2.5 矩阵方程的求解及相关参数的计算 |
§2.3 FEKO软件简介及目标模型的数据处理 |
§2.3.1 FEKO软件简介 |
§2.3.2 目标模型的数据处理 |
§2.4 数值算例及结果分析 |
§2.5 本章小结 |
第三章 物理光学法基本原理 |
§3.1 引言 |
§3.2 Stratton-Chu积分公式 |
§3.3 理想导体表面的PO积分公式 |
§3.4 遮挡消隐判定方法 |
§3.5 数值实例与结果分析 |
§3.6 本章小结 |
第四章 基于RWG基函数导体目标的MoM-PO方法 |
§4.1 引言 |
§4.2 混合MoM-PO方法基本理论 |
§4.3 迭代MoM-PO方法基本理论 |
§4.3.1 面面连接结构及天线馈电 |
§4.3.2 迭代MoM-PO方法 |
§4.3.3 混合法与迭代法的比较 |
§4.4 数值实例及结果分析 |
§4.5 本章小结 |
第五章 MoM-PO方法的应用研究 |
§5.1 引言 |
§5.2 MoM-PO方法应用实例 |
§5.2.1 面导体目标前线天线的辐射特性 |
§5.2.2 体导体目标前线天线的辐射特性 |
§5.2.3 导体目标前多天线的辐射特性 |
§5.2.4 组合导体目标前线天线的辐射特性 |
§5.2.5 类卫星上线天线的辐射特性 |
§5.3 本章小结 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(10)体面结合积分方程及快速算法在复杂电磁问题中的分析与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 诸论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 复杂电磁目标散射与辐射特性分析的工程背景 |
1.1.2 数值研究方法 |
1.1.3 本文课题意义 |
1.2 研究历史及现状 |
1.2.1 积分方程法 |
1.2.2 快速算法 |
1.2.3 基函数方法 |
1.2.4 复杂计算电磁学问题分析 |
1.3 本文主要工作及章节安排 |
1.3.1 主要工作与创新点 |
1.3.2 内容结构 |
第二章 体面结合积分方程 |
2.1 面积分方程 |
2.1.1 面等效原理 |
2.1.2 感应定理 |
2.1.3 物理等效原理 |
2.1.4 理想导体目标的面积分方程 |
2.1.5 RWG 基函数 |
2.2 体积分方程 |
2.2.1 体等效原理 |
2.2.2 介质目标的体积分方程 |
2.2.3 SWG 基函数 |
2.3 体面结合积分方程 |
2.3.1 体面结合积分方程基本形式 |
2.3.2 体面耦合积分方程 |
2.4 矩量法求解积分方程 |
2.4.1 针对电磁问题的矩量法 |
2.4.2 矩量法分析VSIE 方程 |
2.4.3 矩量法的迭代求解 |
2.5 本章小结 |
第三章 预修正快速傅立叶变换(P-FFT)算法 |
3.1 P-FFT 基本思想及实现过程 |
3.1.1 P-FFT 基本思想 |
3.1.2 投影 |
3.1.3 卷积 |
3.1.4 插值 |
3.1.5 预修正 |
3.1.6 计算精度、存储量和计算复杂度 |
3.2 P-FFT 在散射计算中的应用 |
3.2.1 金属目标散射分析 |
3.2.2 纯介质目标散射分析 |
3.2.3 金属-介质混合目标散射分析 |
3.3 P-FFT 在辐射计算中的应用 |
3.3.1 激励模型 |
3.3.2 激励模型精度对比 |
3.3.3 金属天线问题 |
3.3.4 微带天线问题 |
3.3.5 NCVSIE 和CVSIE 分析辐射问题的对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 分析金属-介质混合目标的CBFM/P-FFT 方法 |
4.1 CBFM 方法 |
4.1.1 CBF 提取方法 |
4.1.2 基于CBF 的矩阵方程构建及MoM 求解 |
4.2 两种CBF 提取方法的计算精度对比 |
4.3 CBFM 分析金属和介质目标的算例 |
4.3.1 金属目标分析 |
4.3.2 介质目标分析 |
4.4 分析金属-介质混合目标的CBFM 方法 |
4.4.1 金属-介质混合目标的散射分析 |
4.4.2 辐射问题分析 |
4.5 分析金属-介质混合目标的CBFM/P-FFT 算法 |
4.5.1 CBFM/P-FFT 算法 |
4.5.2 算例验证 |
4.6 本章小结 |
第五章 快速分析有限周期阵列的P-CBFM/P-FFT 方法 |
5.1 分析有限周期阵列的P-CBFM/P-FFT 算法 |
5.1.1 周期单元的CBF 提取 |
5.1.2 CBF 矩阵方程构建与P-FFT 求解 |
5.2 近区单元的场修正 |
5.2.1 CBF 提取的近区耦合考虑 |
5.2.2 P-FFT 计算过程中的近区单元场修正 |
5.3 计算精度、存储需求与计算复杂度分析 |
5.3.1 计算精度分析 |
5.3.2 存储需求与计算复杂度分析 |
5.4 有限周期阵列散射算例分析 |
5.5 连续介质周期结构的高效分析方法 |
5.5.1 算法说明 |
5.5.2 算例验证 |
5.6 本章小结 |
第六章 复杂目标电磁特性分析 |
6.1 复杂微带天线或者阵列计算 |
6.1.1 互耦分析 |
6.1.2 P-FFT 分析多层微带天线 |
6.1.3 P-FFT 分析共形微带天线阵列 |
6.1.4 P-CBFM/P-FFT 分析宽带Vivaldi 天线阵列 |
6.1.5 CBFM 分析复杂平台搭载微带天线辐射特性 |
6.2 周期结构人工材料的电磁特性分析 |
6.2.1 无限周期结构中波的传输特性——Floquet 定理 |
6.2.2 P-CBFM/P-FFT 分析周期结构散射及传输特性 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录A 缩略语 |
四、FAFFA加速的PO-MM研究复杂金属载体上线天线电磁特性(论文参考文献)
- [1]天线加载电大隐身平台的快速混合算法研究[D]. 魏子涵. 东南大学, 2019(06)
- [2]电大尺寸复杂平台上天线-天线罩系统电磁特性的一体化数值建模技术研究[D]. 王斌斌. 北京理工大学, 2018(06)
- [3]复杂电大平台天线辐射特性的快速混合算法研究[D]. 汪志伟. 东南大学, 2016(03)
- [4]介质目标散射和载体天线辐射的电磁问题研究[D]. 赵博. 西安电子科技大学, 2016(02)
- [5]宽带电磁特性快速算法研究[D]. 董海林. 西安电子科技大学, 2015(02)
- [6]基于快速多级子算法的舰载天线电磁兼容问题研究[D]. 潘龙. 江苏科技大学, 2015(01)
- [7]高低频混合算法的研究与应用[D]. 马骥. 西安电子科技大学, 2013(10)
- [8]基于MoM-PO的复杂结构电磁辐射特性研究[D]. 杜文权. 西安电子科技大学, 2013(03)
- [9]改进的IPO-CBFM分析电大尺寸腔体的RCS[J]. 武伟,韩国栋. 微波学报, 2012(S3)
- [10]体面结合积分方程及快速算法在复杂电磁问题中的分析与应用[D]. 肖科. 国防科学技术大学, 2011(07)