球体表面的散射计算----基于矩量法的全域应用设计.doc
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球体表面的散射计算----基于矩量法的全域应用设计,页数 42字数 10670 摘 要在研究被测目标的雷达有效面积（radar cross-section）过程中，精确计算理想导体表面的散射是非常有必要的。对此问题的一般计算方法是采用子域基函数来模拟导体表面分段区间内的未知电流密度。这种方法有其缺点：在精确描述感应电流...
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球体表面的散射计算----基于矩量法的全域应用设计
页数 42 字数 10670
摘 要
在研究被测目标的雷达有效面积（Radar Cross-Section）过程中，精确计算理想导体表面的散射是非常有必要的。对此问题的一般计算方法是采用子域基函数来模拟导体表面分段区间内的未知电流密度。这种方法有其缺点：在精确描述感应电流密度的过程中，需要用到大量的基函数。另外，如果先前精度不满足要求，则需要通过增加基函数项来提高精度。这样就会使得先前计算数据无效而必须重新计算，将会耗费大量的计算时间。
本论文采用全域基函数——基于整个导体表面长度的基函数，对未知电流密度予以模拟。全域基函数能更好的模拟理想导体表面的电流密度，并且通过选择合适的基函数，可以更好地逼近未知电流密度的函数特性。采用低项次的计算便可得到理想的计算结果，计算过程中处理的矩阵也较小。而且，增加全域基函数项以提高精度的方法可以保留先前的计算结果，可以节省大量的计算时间。
本文对理想导体——球体表面采用全域基函数的矩量法，对导出的电场积分方程进行求解，并与采用脉宽函数为基函数的子域基函数矩量法进行比较，以体现全域法的优越性。
关键词：矩量法；旋转体；切比雪夫多项式；散射
目 录
第1章 绪论 1
1.1 实现方案 1
1.2 论文要求 1
1.3 论文安排 2
第2章 矩量法简介 3
2.1 矩量法 3
2.2 基函数的选择 6
2.2.1 子域基函数 6
2.2.2 全域基函数 7
2.3 检验函数 8
2.4 本章小节 8
第3章 旋转体及积分方程 9
3.1 旋转几何体的建立 9
3.2 积分方程 10
3.3 切比雪夫基函数 11
3.4 本章小节 12
第4章 积分方程的应用 13
4.1 阻抗矩阵 15
4.2 电压矩阵 16
4.3 散射方程 16
4.4 雷达有效面积 18
4.5 本章小结 18
第5章 程序分析 19
5.1 程序分析 19
5.2 可引用数据 24
5.3 改进程序分析 26
5.4 本章小节 26
第6章 仿真结果分析 27
6.1 子域数据 27
6.2 全域数据 27
6.3 计算时间比较 29
6.4 本章小节 29
结论 30
参考文献 31
致谢 33
附录A 全域子域的RCS 34
附录B 图6.1引用数据 36
参考文献
[1]R. F. Harrington. 王尔杰，肖良勇(译). 计算电磁场的矩量法(中译本)[M]. 北京：国防工业大学出版社, 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]晁立东. 工程电磁场基础[M]. 西安：西北工业大学出版社, 1999: 298-301. [4]谢处方，饶克谨等. 电磁场与电磁波(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.
页数 42 字数 10670
摘 要
在研究被测目标的雷达有效面积（Radar Cross-Section）过程中，精确计算理想导体表面的散射是非常有必要的。对此问题的一般计算方法是采用子域基函数来模拟导体表面分段区间内的未知电流密度。这种方法有其缺点：在精确描述感应电流密度的过程中，需要用到大量的基函数。另外，如果先前精度不满足要求，则需要通过增加基函数项来提高精度。这样就会使得先前计算数据无效而必须重新计算，将会耗费大量的计算时间。
本论文采用全域基函数——基于整个导体表面长度的基函数，对未知电流密度予以模拟。全域基函数能更好的模拟理想导体表面的电流密度，并且通过选择合适的基函数，可以更好地逼近未知电流密度的函数特性。采用低项次的计算便可得到理想的计算结果，计算过程中处理的矩阵也较小。而且，增加全域基函数项以提高精度的方法可以保留先前的计算结果，可以节省大量的计算时间。
本文对理想导体——球体表面采用全域基函数的矩量法，对导出的电场积分方程进行求解，并与采用脉宽函数为基函数的子域基函数矩量法进行比较，以体现全域法的优越性。
关键词：矩量法；旋转体；切比雪夫多项式；散射
目 录
第1章 绪论 1
1.1 实现方案 1
1.2 论文要求 1
1.3 论文安排 2
第2章 矩量法简介 3
2.1 矩量法 3
2.2 基函数的选择 6
2.2.1 子域基函数 6
2.2.2 全域基函数 7
2.3 检验函数 8
2.4 本章小节 8
第3章 旋转体及积分方程 9
3.1 旋转几何体的建立 9
3.2 积分方程 10
3.3 切比雪夫基函数 11
3.4 本章小节 12
第4章 积分方程的应用 13
4.1 阻抗矩阵 15
4.2 电压矩阵 16
4.3 散射方程 16
4.4 雷达有效面积 18
4.5 本章小结 18
第5章 程序分析 19
5.1 程序分析 19
5.2 可引用数据 24
5.3 改进程序分析 26
5.4 本章小节 26
第6章 仿真结果分析 27
6.1 子域数据 27
6.2 全域数据 27
6.3 计算时间比较 29
6.4 本章小节 29
结论 30
参考文献 31
致谢 33
附录A 全域子域的RCS 34
附录B 图6.1引用数据 36
参考文献
[1]R. F. Harrington. 王尔杰，肖良勇(译). 计算电磁场的矩量法(中译本)[M]. 北京：国防工业大学出版社, 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]晁立东. 工程电磁场基础[M]. 西安：西北工业大学出版社, 1999: 298-301. [4]谢处方，饶克谨等. 电磁场与电磁波(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.
