基于电磁场积分方程的开口腔体的散射场计算

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电磁场散射分析广泛地应用于雷达目标探测,研究目标电磁场散射特性具有重要的实际意义。由于数值模拟仿真在求解电磁场散射问题中表现出快捷有效、可控性强、适用范围广泛以及经济实惠等特点,本文基于积分方程,仿真计算嵌在无限大理想导体面上的开口凹腔的散射场。这对于设计初期精确地估计设备在外加激励源作用下的电磁响应具有重要的意义。  本文提出了基于电磁场积分方程的开口矩形腔体的散射场计算方法。该方法结合等效源原理和边界条件,将电磁散射问题等效为开口面上的等效磁流对内外空间的辐射问题,并利用腔体并矢格林函数求解内场,大大减少计算规模。该方法还可以进一步推广,用RWG基对开口处的等效磁流进行展开,计算开口为任意形状的矩形凹腔的散射场。  本文提出了基于RWG基函数和电磁场积分方程的具有开口的任意形状腔体的散射场计算方法。该方法将任意形状的腔体电磁散射问题等效为腔体表面的等效磁流和等效电流对内外空间的辐射问题,利用半空间并矢格林函数和四个定理,构建具有开口的任意形状腔体的散射模型的积分方程组,并用基于RWG基函数的矩量法求解积分方程组,从而获得了具有开口的任意形状腔体的散射场。通过开口圆柱腔体的RCS算例数值验证了方法的准确性。此外给出了开口半球腔和三角锥体的RCS。
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