曲面基函数结合快速多极子方法的研究

电大尺寸问题的精确计算是当今计算电磁学中的一个重要课题。由于雷达工作在微波频段，常见军用目标如导弹、飞机等除了外形复杂之外，超大的电尺寸也增加了计算和分析的复杂度。然而，工程上迫切希望能够有效的求解这样的问题，这就对不仅对单机的计算能力提出很高的要求，而且更要求计算方法高效准确。 本文采用基于曲面RWG基函数结合快速多极子方法及多层快速多极子方法计算电大尺寸目标的电磁散射。该法与平面RWG基函数方法相比，所需未知量更少，所需存储更少，同时保持了计算结果高精度节省了大量内存。本文给出了基准目标如导体球、杏仁核、双橄榄体等的后向散射结果，这些结果均与测量值吻合很好，充分说明了本文方法的高效性。为了能够进一步节省内存，我们还使用了修正的拉格朗日插值技术对多层快速多极子中的转移因子进行插值计算，得到了比较满意的数值结果。 本文首先系统地阐述了作为整个课题研究的基础—矩量法的关键技术，例如目标体的几何建模，平面RWG基函数和奇异性及奇异性的处理。 接着，分别详细介绍了曲面基函数方法的两个方面：曲面基函数的矩量法和曲面基函数的奇异性和近奇异性的处理。针对复杂三维导体目标电磁散射问题，本文采用曲面三角形贴片模拟散射体表面，本文中分析了各种典型的三维导电目标的电磁散射，取得了较好的计算效果，证明了方法和程序的正确性。 最后我们将曲面基函数和快速多极子方法结合起来，并使用修正的拉格朗日插值技术对转移因子插值计算，大大的节省的转移因子的存储空间。给出的数值结果也是比较满意的。