計算電磁學中的時域有限差分(FDTD)方法可以計算任意時刻和空間位置的電磁場分量,為復雜目標的電磁分析提供了有效的解決方法。但是,當我們利用傳統(tǒng)的FDTD方法分析薄涂層涂覆目標的電磁特性時,需要對薄涂層進行細密的網(wǎng)格剖分,從而導致計算時間和占用內(nèi)存都急劇增加。因此,引入表面阻抗邊界條件(SIBC)是非常必要的,我們用涂層表面的切向場分量來模擬其內(nèi)部的場分布,這樣可以避免對薄涂層的細網(wǎng)格劃分,只需在其外部進行傳統(tǒng)的粗網(wǎng)格剖分即可,這將大大節(jié)省計算時間并減少占用內(nèi)存。首先,本文基于一階表面阻抗邊界條件,以損耗媒質(zhì)半空間的電磁問題為切入點研究了平面導體結(jié)構(gòu)和一般光滑曲面導體結(jié)構(gòu)的共形表面阻抗模型,并將其應用于電磁散射的計算。隨后,本文研究了平面波垂直入射及斜入射有耗介質(zhì)薄涂層涂覆導體目標的SIBC-FDTD方法,對表面阻抗公式中的正切函數(shù)進行簡單的有理近似,利用拉式變換對表面阻抗進行頻域到時域的轉(zhuǎn)換,詳細推導了其實現(xiàn)過程,并數(shù)值驗證了該方法的正確性,與傳統(tǒng)FDTD方法相比,有效提髙了計算效率。然后,以Lorentz色散模型為例,研究了平面波垂直入射色散媒質(zhì)涂覆導體目標的SIBC-FDTD方法,...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.7電導率分別為1,10,100,1000時方柱的RCS2.3.3頻率色散SIBC如果是在寬頻帶內(nèi)研究目標的電磁特性，例如瞬態(tài)場的問題，這時就必須考慮介質(zhì)的色散特性，其表面阻抗對頻率的依賴性。這時要從方程(2-3-1)出發(fā)，其中包含了全部的頻域

圖2.80Zm的準確值與N10時的Prony近似值將(2-3-27)式代入(2-3-25)式可以得到：112210112210nnnyyxtHkHkEkzZZ....

（a）幅值（b）相位圖3.2不同電導率介質(zhì)的反射系數(shù)SIBC近似解與嚴格解比較至此，我們可以放心地進行后續(xù)推導，對(3-2-3)式和(3-2-5)式利用拉式變換關(guān)系1/atsae可以得到：

圖3.4激勵源處六個場分量的波形圖3.4顯示了在激勵源處用兩種方法數(shù)值模擬的電磁場分量值，從圖中可以看出，兩種方法的計算結(jié)果基本吻合，磁場zH分量出現(xiàn)了小的波動，但由于其幅值的數(shù)量級910非常小，這些誤差是可以忽略的。

本文編號：4009394