薄介质涂层导体柱散射的快速多极分析研究.pdfVIP

1999年全国天线理论、电磁散射与逆散射学术会议论文集 薄介质涂层导体柱散射的快速多极分析 陈红宇 张跃江 龚中麟 叮r,]壮 北京大学电子攀系徽波实脸室.北京，1009 [摘要I本文将快速多极算法(FMA)与高阶阻抗边界条件(HOIBC)相结合，分析了有 介质涂层的电大尺寸导体柱的雷达散射截面(RCS),阻抗边界条件。BC〕的引入， 减少了计算区域，节省了内存，将只适于导体做射分析的FMA扩展到有涂层情况. 并且由于使用HOIBC，保证了计算的精度.计算实例表明了本方法的有效性和可 淞性. 主【且词】电磁傲射.涂层导体，快速多极算法，阻抗边界条件 速多极算法形成的稀硫矩阵表示的方程组联 I. 引言 导体表面涂效介质是减少目标雷达回波的 立，用共扼梯度法求出等效电滋流.计算实例 隐身技术之一1【1，所以含介质涂层的导体目标 证明了该方法的有效性. 的RCS的分析不仅是一个理论问题，而且是有 11. F1U与ROIB5的结合 重要应用背景的实际问题.常用的分析方法有 HOIBC简介 边界积分法与阻抗边界条件的混合方法(BIE- IBC)和有限元一边界积分混合方法((FEM-BI) [21[3].FEN-BI用有限元方法离散内部求解区 域.外部无限大区域用内外区域边界上的等效 电磁流的边界积分方程来描述，根据切向电场、 切向磁场连续的边界条件将两种离散后的代数 方程组联立，从而求得问题的解.BIE-IBC则是 推导出介质涂层表面切向电场与切向磁场的关 系，再与边界积分方程联立求得等效电磁流获 阻抗边界条件是一种描迷介质表面切向电 得问题的解.同FEM-BI相比，BIE-IBC是一种 场与切向磁场的近似关系.在这个关系式中， 近似方法，在特定情况下更节省内存. 电磁场只其有局部性质，因此它是一种高报近 快速多极算法是近年来兴起的电磁场边界 似.在有介质涂层结构的傲射分析中 我们将 积分方程快速算法之一4〔1[5).它对传统的矩 每一个局部视为如图所示的平板结构 根据讼 f法进行了有效的改进，使满的阻抗或导钠矩 域导纳法t6)，在介质表面 (z-0)切向电滋 阵转化为四个稀硫矩阵，即近区作用，聚合， 场的诺域分f存在如下关系式: 传递和解聚炬阵的组合形式，从而将存储t从N之 ~ 匡 x ^ ( 气 n 川 日 - 阵 ~ 几 . 租 ‘ k x ( 认 气 们 川 日 叮 、 ” 减少到Ni.s甚至价37.这就为电大尺寸目标的 医 # x ( 气 妇 勺 - 阵 ~ 几 扭 ﹃ ‘ U 日 分析提供了可能性. ︸ 本文采用广义阻抗边界条件结合快速多极 对于各向同性介质，(1)式中各f表示为: 算法分析了介质涂层导体柱的散射.首先在谱 城推导出切向电场和切向磁场的关系，再根据 2。二一Z.,, 傅立叶变换的性质转化为空问域的徽分方程. =_{i‘.f;oL.111tank(.d) 用荃函数和检验函数将徽分方程离散化为稀疏 V‘e,60枕: 矩阵表示的代数方程组.将此代数方程组同快 199!〕年全国夭线理论、电磁散射与逆散射学术会议论文集 2习.二一2。 if.产。k了k了+k了k’ =一J tan(k:d) 介 皿 6,占o kk kx+k了 k=w寸e，e。户;尸。 PEC