資源描述:
《nystrom方法在電磁散射分析中的應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果,盡我所知,在本學(xué)位論文中,除了加以標(biāo)注和致謝的部分外,不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。與我一同工作的同事對(duì)本學(xué)位論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。研究生簽名:鑾童盔亟壟l刎壚年鄉(xiāng)月巧日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔,可以借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容,可以向有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容。對(duì)于保密論文,按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名
2、:盔墊益睦l一弘J凈鄉(xiāng)月巧日碩士論文摘要_『嬲攀一在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前,電磁器件的分析和設(shè)計(jì)需要大量地實(shí)驗(yàn)。自從計(jì)算機(jī)和數(shù)值語(yǔ)言出現(xiàn),如FORTRAN語(yǔ)言,人們便開始使用這種工具解決解析方法所不能解決的電磁問題。這導(dǎo)致了一個(gè)新的研究領(lǐng)域出現(xiàn),也就是我們現(xiàn)在所熟知的計(jì)算電磁學(xué)。在過去50年里,計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了許許多多的數(shù)值分析技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)持續(xù)不斷的發(fā)展,算法的復(fù)雜度以及能解決問題的尺寸上都有極大的提高。由于電磁問題所涉及的范圍很廣泛,許多不同的算法出現(xiàn)在計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域,且不同的算法有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這些方法一般分為“精確"或者“低頻”和
3、“近似"或者“高頻”方法,還可以分成“時(shí)域”或者“頻域”方法。低頻方法主要包含有限差分法、有限元法和矩量法,高頻方法有幾何光學(xué)、物理光學(xué)、幾何繞射理論、物理繞射理論以及射線追蹤法等等。高階數(shù)值方法能夠以相對(duì)較少的未知量獲得更高地精度。高階數(shù)值方法可以顯著加速近作用矩陣元素的填充。同時(shí),基于點(diǎn)匹配(Nystr6m)的離散矩陣方法,其中多數(shù)矩陣元素的計(jì)算只需要對(duì)積分核進(jìn)行簡(jiǎn)單求值即可。本文主要研究?jī)?nèi)容是高階Nystr6m方法。高階NystrSm方法是通過求解電磁場(chǎng)積分方程來(lái)分析電磁散射問題。傳統(tǒng)的Nystr6m方法是一種對(duì)含有非奇異積分核的積分方程
4、簡(jiǎn)單且有效地機(jī)械求積方法。首先,本文先簡(jiǎn)述了計(jì)算電磁學(xué)數(shù)值方法的發(fā)展歷史,并簡(jiǎn)單介紹了矩量法原理。再詳細(xì)介紹了Nystr6m方法的基本原理。對(duì)文中1/尺奇異性的去除技術(shù)——-Du衄變換作了簡(jiǎn)單介紹。最后簡(jiǎn)要敘述了快速多極子的基本原理和雷達(dá)散射截面的概念定義。然后,介紹了導(dǎo)體目標(biāo)表面積分方程高階Nystr6m方法,并用其分析金屬的電磁散射問題。其次,介紹了均勻介質(zhì)目標(biāo)表面積分方程高階Nystrbm方法,并用其分析三維均勻介質(zhì)的電磁散射問題。緊接著,詳細(xì)介紹了體積分方程高階Nystr6m方法的實(shí)施過程:公式推導(dǎo)、矩陣離散和奇異性處理等等;并結(jié)合快速
5、多極子,實(shí)現(xiàn)對(duì)電大目標(biāo)的電磁散射問題分析計(jì)算,最后給出了算例驗(yàn)證和分析。本文主要對(duì)高階Nystr6m方法在電磁場(chǎng)積分方程中的應(yīng)用,進(jìn)行了初步的研究,為今后在計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域高階Nystr6m方法的繼續(xù)研究打下一定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:高階NyS仃6m方法、面積分方程、體積分方程、快速多極子、電磁散射AbstractBeforethedigitalcomputerwasdeveloped,theanalysisanddesignofelectromagneticdevicesandstructureswerelargelyexperimental.Once
6、thecomputerandnumericallanguagessuchasFORTRANcamealong,researchersimmediatelybeganusingthemtotacneelectromagneticproblemsthatcouldnotbesolvedanalytically.Thisledtoaflurryofdevelopmentinafieldnowreferredtoascomputationalelectromagnetic(CEM)。Manypower如1numericaltechniqueshaveb
7、eendevelopedinthisareainthelast50years·AstheDoWerofthecomputercontinuestogrow,SOdothenatureofthealgorithmsappliedaswellasthecomplexityandsizeoftheproblemsthatcanbesolved·nleextremelvwiderangeofelectromagneticproblemshasledtothedevelopmentofmanvdifferentCEMalgorithms,eachwith
8、itsownbenefitsandlimitations.ThesealgorithmsaretypicallyclassifiedasSO.call