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旋转结构体（BoR）是由母线环绕对称轴形成的旋转对称的几何形体。这种结构在实际工程中被大量使用，其中一些应用如天线罩、飞弹等的电磁散射和辐射特性研究一直是工程领域的重点和难点。而对于这类特殊的几何形体的电磁特性，可以用一种特殊的方法：旋转体矩量法（BoR-MoM）来实现快速求解。BoR-MoM利用了旋转体的旋转对称特性，将复杂的三维问题转化为一系列简单的二维问题来求解，从而大大降低了计算规模。本文的研究就是基于BoR-MoM来展开的，主要分为以下五个部分。 本文首先回顾了BoR-MoM的基本思路。从表面等效原理出发，简单介绍了表面积分方程（SIE）的推导过程， BoR基函数的原理和形式；随后给出了BoR-MoM的奇异性处理方式，模式数选择的公式；最后用理想导体，均匀介质和涂覆结构的旋转体散射计算结果来证明了方法的精度和效率。 本文的第二部分介绍了用于求解多层涂覆结构的光滑旋转体目标的谱积分方法（BoR-SIM）。这种方法用傅立叶级数展开BoR母线上的电磁流分布。根据奈奎斯特定律，采用这种方法可以用每波长2个的采样密度精确描述电磁流分布，相比局域基函数的每波长8-10个采样点数，这极大降低了未知量。这种方法可以在极大降低计算时间的同时保持和常规旋转体方法一样的精度。这种方法可以作为常规旋转体方法的快速方法，应用于大多数常规旋转体方法的应用场合。 接下来本文中给出了两种用于快速计算群目标旋转体的方法：旋转体特征基函数法（BoR-CBFM）和旋转体多区域迭代法（BoR-MRIM）。首先在第四章中介绍了BoR-CBFM。这种方法在原有特征基函数法（CBFM）的基础上，采用了基于模式的特征基函数（CBF），大大降低了CBF生成的时间消耗；同时，采用基函数映射技术（BFMT）将BoR基函数映射到局域基函数上，采用多层快速多极子算法（MLFMA）加速矩矢相乘；最后，应用矩阵稀疏化技术提高了矩阵求解效率。这种方法实现了多个旋转体组成的系统的电磁散射快速计算。由于特征基函数法压缩矩阵维度的特性，这种方法在计算多右端项问题时的优势更加明显。 BoR-MRIM基于分而治之的思想，将群目标散射问题分割成独立单个目标来进行计算，再通过迭代的方式来考虑它们之间的互耦。这种BoR-MRIM方法同样可以实现多个旋转体的快速散射计算，和BoR-CBFM相比，它更适合计算单右端项的问题。 本文的第五部分介绍了用BoR方法以及BoR-MRIM求解纳米粒子的表面等离子体激元共振（LSPR）效应的应用实例。LSPR是纳米粒子所特有的一种谐振效应，在很多工程领域里都有广泛的应用。在这一部分中介绍了作者为了采用BoR方法求解LSPR的问题而采取的特化优化策略。在采用了优化方法以后，BoR方法求解LSPR的问题具有效率高，精度高，适用性广的优点，可以用于各个领域纳米粒子LSPR的定性或者定量分析。 本文以BoR基函数为核心，采用近年来被广泛讨论的诸多谱基函数以及区域分解法来实现单个和群目标旋转体目标的电磁特性快速求解。对群目标旋转体的快速算法进行了深入而系统的研究，为不同层面的工程需求提供了有效的解决方案。