为了快速准确地计算电大尺寸目标高频散射场,降低计算代价,本文提出了一种基于八叉树多层结构与二次曲面离散技术的多层快速物理光学(multilevel fast physical optics,MLFPO)算法。八叉树多层结构的引入能够充分利用并行技术对计算加速...
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为了快速准确地计算电大尺寸目标高频散射场,降低计算代价,本文提出了一种基于八叉树多层结构与二次曲面离散技术的多层快速物理光学(multilevel fast physical optics,MLFPO)算法。八叉树多层结构的引入能够充分利用并行技术对计算加速;二次曲面离散技术可以更好地拟合凸散射体的表面,相较于平面三角形面片能有效降低未知量数目。在此基础上,本文将MLFPO算法应用目标拓展到复杂的多层涂覆目标。数值算例表明,与商业软件FEKO中的PO算法相比,MLFPO算法在S、C、X、Ku四个波段的双站散射场误差在1.54 dB以内,且计算速度随着频率增加可以提升8倍以上,而计算存储度降低98%。说明MLFPO算法在确保物理光学散射场计算精度的同时能够降低计算代价,是分析电大尺寸目标高频电磁散射问题的有效方法。
在计算大规模介质-金属复合周期结构的电磁散射时,传统积分方程方法存在未知量大、存储占用多和计算时间长等问题。本文采用广义Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu-Tsai (PMCHWT)-电场积分方程(electric field integral equation, EF...
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在计算大规模介质-金属复合周期结构的电磁散射时,传统积分方程方法存在未知量大、存储占用多和计算时间长等问题。本文采用广义Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu-Tsai (PMCHWT)-电场积分方程(electric field integral equation, EFIE)方法计算均匀介质金属复合结构的电磁响应。该方法通过在分界面处设置区域连接模型(contact-region modeling, CRM)来保证边界处的连续性。为加速子阵列阻抗矩阵填充,本文采用快速偶极子方法(fast dipole method, FDM)来提高计算效率并降低内存占用。结合子全域(sub-entire-domain, SED)基函数方法,子阵列的电流分布特征可被推广到大规模介质金属复合周期结构的电磁场计算中。数值算例表明,该方法能够在保证计算精度的同时大幅度降低计算代价,内存占用降低至商业软件Altair FEKO(使用快速多层多级子方法)的1/10,计算误差在2.6 dB以内。
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