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埋地目标体矢量电磁散射的一种快速正演算法

地球物理学报 2005年第1期48卷 209-215页

作者：徐利明聂在平电子科技大学电子工程学院成都610054

利用积分方程方法以及半空间并矢格林函数的快速算法对埋地目标体矢量电磁散射进行正演计算 .首先 ,利用半空间电场并矢格林函数建立起埋地目标体的体积分方程 .然后通过将空间偏导转移至格林函数谱域积分的积分号之外 ,并采用离散复镜... 详细信息

利用积分方程方法以及半空间并矢格林函数的快速算法对埋地目标体矢量电磁散射进行正演计算 .首先 ,利用半空间电场并矢格林函数建立起埋地目标体的体积分方程 .然后通过将空间偏导转移至格林函数谱域积分的积分号之外 ,并采用离散复镜像方法来近似余下的零阶索末菲积分 ,进一步得到并矢格林函数各个分量的闭合形式 .由于避免了对索末菲积分的繁琐数值计算 ,使得生成反应矩阵和计算散射场时由半空间并矢格林函数计算带来的瓶颈问题得到较好的克服 ,因而极大地提高了埋地目标体电磁响应正演计算效率 ,同时也能保证足够的精度 .

关键词：电磁散射埋地目标体半空间并矢格林函数索末菲积分离散复镜像方法

基于三角剖分的PEEC方法研究及其在微带电路建模中的应用

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基于三角剖分的PEEC方法研究及其在微带电路建模中的应用

作者：武景南京理工大学

学位级别：硕士

部分元件等效电路（PEEC）方法自提出经过几十年的发展,已经建立了关于导体、电介质、磁媒质的模型。近年来PEEC方法的处理能力和计算效率不断提高,已经在芯片级、PCB级和系统级的电磁兼容、信号完整性等领域得到广泛应用。为了增强该... 详细信息

部分元件等效电路（PEEC）方法自提出经过几十年的发展,已经建立了关于导体、电介质、磁媒质的模型。近年来PEEC方法的处理能力和计算效率不断提高,已经在芯片级、PCB级和系统级的电磁兼容、信号完整性等领域得到广泛应用。为了增强该方法处理不规则几何形状的能力,本论文将三角剖分应用于部分元件等效电路算法。本论文的主要工作可以概括如下：第一,基于三角剖分的部分元件等效电路算法。本文将三角剖分和矢量三角基函数RWG应用于PEEC方法,提出了部分电感元件、部分电容元件以及部分电阻元件的新定义,给出了各部分元件的计算方法,并且针对三角剖分的特点,在改进的节点分析方法（MNA）的基础上,给出了切实可行、适于编程的求解过程。第二,将基于三角剖分的部分元件等效电路方法用于微带电路的建模。采用离散复镜像技术（DCIM）处理微带结构下的索末菲积分,求取微带的空域闭式格林函数。应用微带格林函数,对部分元件在微带情况下重新定义。应用三角剖分的PEEC方法和微带格林函数对几种典型微带结构进行了建模分析,验证了本文方法的正确性和计算的准确性。第三,频域参数的自适应频率插值和等效电路的电路节点缩减技术。运用三次样条（CS）插值技术对电路的频域参数对频率进行插值,并提出了自适应的算法,提高了PEEC计算效率。给出算例对比均匀采样和自适应采样,在采样点数相同的条件下自适应采样具有明显的优越性。基于Y-Λ电路变换提出等效电路的节点缩减技术,在保留PEEC方法全波特性的基础上得到只含有少量节点的简化电路。这种节点缩减技术使得PEEC的微观电路变换到了宏观,成为具有实际意义的等效电路,指导电路分析与设计。

关键词：部分元件等效电路 RWG基函数离散复镜像方法微带电路建模自适应频率插值电路节点缩减技术

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使用AIM快速计算微带阵列的电特性

电子与信息学报 2008年第1期30卷 238-240页

作者：贺秀莲高文军纪奕才雷宏龚书喜中国科学院电子学研究所北京100080 西安电子科技大学天线与电磁散射研究所西安710071

巨大的存储量和计算量通常使得矩量法无法分析大型微带阵列天线的电特性,而自适应积分方法(AIM)能够大大减少矩量法需要的存储量和计算量。该文使用AIM计算了微带贴片阵列的散射特性和微带阵列天线的辐射特性。计算结果显示:AIM能够以... 详细信息

巨大的存储量和计算量通常使得矩量法无法分析大型微带阵列天线的电特性,而自适应积分方法(AIM)能够大大减少矩量法需要的存储量和计算量。该文使用AIM计算了微带贴片阵列的散射特性和微带阵列天线的辐射特性。计算结果显示:AIM能够以较少的存储量快速得到微带阵列的电特性。

关键词：微带阵列自适应积分方法(AIM) 离散复镜像方法快速傅里叶变换

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离散复镜像法求取层状介质的格林函数

中国石油大学学报（自然科学版） 2006年第1期30卷 150-153页

作者：邵长金李相方中国石油大学石油天然气工程学院北京102249

对分层地层进行井间电磁成像时,需要求取分层介质中的格林函数。利用频率域中电磁场的边界条件,求出频率域分层介质的格林函数,再利用傅里叶逆变换,将格林函数变换到空间域,得到以Sommerfeld积分形式表达的解。为了避免积分中的奇异性,... 详细信息

对分层地层进行井间电磁成像时,需要求取分层介质中的格林函数。利用频率域中电磁场的边界条件,求出频率域分层介质的格林函数,再利用傅里叶逆变换,将格林函数变换到空间域,得到以Sommerfeld积分形式表达的解。为了避免积分中的奇异性,利用离散复镜像法将积分核用复镜像的指数求和式表示,引入广义函数束方法,可以在不提取积分核中表面波项的条件下,采用数值方法提取准静态项,给出复镜像点的数目、位置和强度,使得该方法在多层介质情况下对格林函数的计算更为有效。对一个7层介质中的垂直磁偶极子的矢量势和标量势进行了计算,离散复镜像法与Sommerfeld精确积分的结果吻合较好,说明离散复镜像法是比较准确的。

关键词：离散复镜像方法层状介质格林函数广义函数束方法 Sommerfeld积分

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快速计算平面分层介质的闭式格林函数

电波科学学报 2004年第6期19卷 761-766页

作者：贺秀莲龚书喜刘其中西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室陕西西安710071

使用离散复镜像方法 (DCIM )快速得到平面分层介质的空间域的闭式格林函数 ,避免了费时的索末菲尔德积分。给出闭式格林函数在矩量法中的应用 ,为研究微带天线的性能提供了一种数值方法。数值结果表明离散复镜像方法能够快速、准确地计... 详细信息

使用离散复镜像方法 (DCIM )快速得到平面分层介质的空间域的闭式格林函数 ,避免了费时的索末菲尔德积分。给出闭式格林函数在矩量法中的应用 ,为研究微带天线的性能提供了一种数值方法。数值结果表明离散复镜像方法能够快速、准确地计算平面分层介质的闭式格林函数。

关键词：闭式格林函数离散复镜像方法平面分层介质

平面多层介质中空域Green函数的高效算法与应用

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中国科学（E辑） 2008年第2期38卷 298-311页

作者：张民李乐伟李良超吴振森西安电子科技大学理学院西安710071 新加坡国立大学电子工程系新加坡119620

基于偶极子场理论,经过4个基本函数重构所有的矢量势和标量势谱域Green函数,并利用二级离散复镜像方法和高阶Sommerfeld恒等式,提出一种平面多层介质中的空域Green函数的高效算法.算法的优势在于:避免了利用传输线理论时需重写谱域Gree... 详细信息

基于偶极子场理论,经过4个基本函数重构所有的矢量势和标量势谱域Green函数,并利用二级离散复镜像方法和高阶Sommerfeld恒等式,提出一种平面多层介质中的空域Green函数的高效算法.算法的优势在于:避免了利用传输线理论时需重写谱域Green函数各个分量,从而在不改变当前积分路径的前提下,直接提取表面波的影响,得到近区场和远区场都适用的空域Green函数,同时,有效地避免了电磁场混合势积分方程中电流(磁流)产生磁场(电场)的旋度因子,十分方便分析平面分层介质中三维结构的电磁散射和辐射特征.通过平面微带周期光子带隙(PBG)结构的S参数、大型微带天线阵列的雷达散射截面和平面分层介质中具有三维结构的目标的辐射场、散射场特性的数值分析,证明算法的有效性和正确性.

关键词：空域Green函数混合势积分方程平面分层介质离散复镜像方法 Sornmerfeld恒等式

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双负微带结构的空域格林函数求解

计算机仿真 2010年第6期27卷 358-362页

作者：张捷潘雪峰西北工业大学电子信息学院陕西西安710129

为了研究以双负材料为衬底的微带结构的空域格林函数,为了提高拟合时的精度,通过微带结构的谱域格林函数推导其空域格林函数表达式,采用二级近似的离散复镜像方法(DCIM)计算了双正、双负衬底微带结构的标量位和矢量位空域格林函数。计... 详细信息

为了研究以双负材料为衬底的微带结构的空域格林函数,为了提高拟合时的精度,通过微带结构的谱域格林函数推导其空域格林函数表达式,采用二级近似的离散复镜像方法(DCIM)计算了双正、双负衬底微带结构的标量位和矢量位空域格林函数。计算结果与文献结果吻合良好,验证了DCIM方法运用的准确性以及DCIM法在双负衬底填充情形下的适用性和有效性,为应用矩量法进一步分析双负衬底微带天线的电磁特性提供了有效的途径。

关键词：双负材料微带结构空域格林函数离散复镜像方法

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微带有限阵列结构的散射特性分析

微带有限阵列结构的散射特性分析

作者：张立鹏西北工业大学

学位级别：硕士

微带结构由于其本身所具有的优点因而在很多领域内都有着非常广泛的应用,因而对微带结构的研究具有重要的现实意义。本文分别采用经典的矩量法和针对大型阵列结构分析的快速算法有限阵格林函数法对微带阵列结构的电磁散射特性进行分析... 详细信息

微带结构由于其本身所具有的优点因而在很多领域内都有着非常广泛的应用,因而对微带结构的研究具有重要的现实意义。本文分别采用经典的矩量法和针对大型阵列结构分析的快速算法有限阵格林函数法对微带阵列结构的电磁散射特性进行分析。本文首先通过使用二级近似的离散复镜像方法得到了微带结构下空域格林函数,该法避免了在原始的离散复镜像方法中必须提取准动态项和表面波项。然后使用经典的矩量法来分析微带阵列的散射特性,并通过与相关文献的结果比较验证了该法的准确性。最后提出了一种针对大型阵列的快速分析方法,该法采用有限阵格林函数与矩量法相结合的方法,有效地解决了矩量法在大型阵列电磁特性分析中的计算效率问题;并通过选取RWG基函数,使该法适用于任何单元形状的微带阵列。通过对矩形、十字形等不同单元模型进行计算,并比较分析了几种方法的计算结果,使该法的有效性得到了验证。

关键词：微带有限阵列结构散射离散复镜像方法矩量法有限阵格林函数

半空间环境下复杂旋转对称体电磁散射特性的分析

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半空间环境下复杂旋转对称体电磁散射特性的分析

作者：梁洪灿南京理工大学

学位级别：硕士

利用轴对称性可以将电大的旋转对称体电磁问题转化为求解每个具有小规模矩阵方程的问题,即原问题的Fourier模式,从而可以大大提高计算效率,并且减少内存需求。本文发展了旋转对称体矩量法来快速有效地分析半空问环境下复杂旋转对称体的... 详细信息

利用轴对称性可以将电大的旋转对称体电磁问题转化为求解每个具有小规模矩阵方程的问题,即原问题的Fourier模式,从而可以大大提高计算效率,并且减少内存需求。本文发展了旋转对称体矩量法来快速有效地分析半空问环境下复杂旋转对称体的电磁散射特性。本文研究了介质旋转对称体在半空间环境下的散射问题。首先通过麦克斯韦方程、辅助位函数、等效原理和边界条件建立了电、磁流的混合场积分方程(Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu,PMCHW);在外部等效积分中引入了并矢格林函数,它的计算是通过离散复镜像方法来实现的。然后再利用旋转对称性,将等效流(等效电流、磁流)展开为关于φ的傅立叶级数形式和关于,的分段函数形式。最后运用矩量法求得每个Fourier模式矩阵方程的解。因为各傅立叶模式之间存在正交性,可以分别计算单个独立模式下的等效流,再进行线性叠加,这样就大大减少了未知量个数和计算时间。本文还进一步研究了含有均匀手征媒质的旋转对称目标在自由空间以及半空间环境下的电磁散射特性。利用了等效原理、边界条件和手征媒质中波的分解技术,在手征物体表面建立了关于等效电、磁流的PMCHW方程,然后运用矩量法同介质旋转对称体类似求解。最后给出了一些典型数值算例,表明了本文所发展的旋转对称体矩量法对分析含有手征媒质目标的电磁散射特性具有很好的准确性和很高的计算效率。

关键词：电磁散射矩量法旋转对称体半空间离散复镜像方法均匀手征媒质雷达散射截面