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腔體電磁散射問題的算法研究

發(fā)布時(shí)間:2020-11-14 15:36
   本文對(duì)腔體電磁散射領(lǐng)域的若干相關(guān)問題進(jìn)行了研究。利用針對(duì)單個(gè)腔體電磁散射計(jì)算提出的一種的高階快速算法的思想,本文提出了一種多腔體的電磁散射快速求解算法,以及一種三維Helmholtz方程的快速求解方法。針對(duì)規(guī)則矩形多腔體問題,通過引入透明邊界條件,使得無(wú)邊界的散射問題被轉(zhuǎn)化為內(nèi)部滿足Helmholtz方程,且在多個(gè)腔體的口徑面上耦合有非局部邊界條件的問題。該方法能夠處理大波數(shù)下數(shù)值解劇烈震蕩的情況,文中進(jìn)行了數(shù)值實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了所提算法的有效性。針對(duì)三維問題,提出了一種求解三維亥姆霍茲方程的四階快速算法,并分別對(duì)Dirichlet邊界條件和Neumann邊界條件兩種情況進(jìn)行了推導(dǎo)。通過引入傅里葉正弦變換算子,大系統(tǒng)被拆解為一系列小的獨(dú)立系統(tǒng),從而大幅度的加快求解速度。此外,該方法對(duì)應(yīng)線性系統(tǒng)的系數(shù)矩陣還具有很好的結(jié)構(gòu),使得我們能夠輕易的利用并行處理器來(lái)加快方程的求解。該實(shí)現(xiàn)對(duì)于求解定義域內(nèi)某一個(gè)特定表面上的數(shù)值解十分有效。進(jìn)行的大量數(shù)值實(shí)驗(yàn)證明了算法具有四階精度,且快速算法對(duì)于兩種不同邊界條件均有效。
【學(xué)位單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:O441;O241.6
【部分圖文】:

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圖 2-1 單腔體散射模型示意圖均勻性,散射問題可以分解為兩個(gè)基本極化問題本文的工作中,我們關(guān)注電磁散射問題中的 TM果可以類似地?cái)U(kuò)展到 TE 模式上。在 TM 模型的向。入射電場(chǎng)和總電場(chǎng)平行于縱向 z 軸,即 =

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圖 3-1 單腔體散射模型示意圖體的邊界S 和S 以及地平面 是完全良導(dǎo)體。 徑面。地平面上方的半空間填充有均勻的各向同率為 。兩個(gè)腔體的內(nèi)部填充有非磁性介質(zhì),相)和 ( )的虛部均是非負(fù)的。對(duì)于橫向磁極化情況,

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Type4 1+i 1+i 1+i文獻(xiàn)[10]中對(duì) = 時(shí)的數(shù)值實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了測(cè)試,因此這里做了一個(gè)對(duì)比來(lái)算法的正確性。在圖 3-2~3-5 中,我們繪制了電場(chǎng)強(qiáng)度在口徑面處的幅值,每個(gè)腔中每個(gè)方向上進(jìn)行了 128 個(gè)網(wǎng)格的剖分,算法的數(shù)值結(jié)果與發(fā)表獻(xiàn)[10]中的結(jié)果(用’o’表示)很好地吻合。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 聞欣榮;壓粘效應(yīng)對(duì)短徑向軸承潤(rùn)滑的影響研究[J];武漢冶金科技大學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

2 齊涿;;頻率域地質(zhì)界面重力異常反演方法的研究[J];物化探計(jì)算技術(shù);1985年03期


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1 安晟;腔體電磁散射問題的算法研究[D];華北電力大學(xué);2019年



本文編號(hào):2883637

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