在现有的计算机运算能力下,常规的电磁场精确算法很难快速分析电大尺寸复杂场景的电磁场分布,而且随着在同一大规模空间场景内放置的天线越来越多,由于天线间的耦合效应变强,这将不可避免的导致天线性能降级。如果采用全波方法(如矩量法)精确计算,其所需计算资源非常巨大。在这种情况下,迫切的需要一种能够快速准确分析复杂空间电磁特性的解决方法。而一致性几何绕射理论(UTD)与射线追踪方法相结合可以在保持较高精度的前提下进行快速的仿真,特别适用于快速的分析室内电波传播的特性。该方法不用对空间中的物体进行网格剖分,而且计算量与频率无关,在高频段使用的优势比较突出。本文以反向射线追踪算法为基础对场点和源点之间的路径进行搜索,以适用于介质的一致性几何绕射理论来计算场点处的电磁场,对复杂室内场景进行了数值仿真。此外,为了扩展所提算法的应用场景,解决在针对在同一场景下多个天线共同工作的电磁兼容性问题,将一致性几何绕射方法结合球面波展开算法形成了一种新的混合算法(SWE+UTD),快速分析了有限大理想导体平台上两天线间的互耦。本文的主要工作如下:1.通过将房间结构和射线用参数方程表示,采用了一种基于优化算法的反向射线寻迹算法,用于任意多个平面分界面模型下,源点和场点之间的路径搜索;采用了一种严格的遮挡判断方法对被遮挡的射线进行剔除,并利用了一种“可见面矩阵”的方法对遮挡判断进行预处理,加速了对无效路径的筛选过程,有效地缩减了寻迹时间。此外,还详细说明了介质结构的UTD理论,对多个结构的数值结果进行了验证。根据数值算例的比较结果显示,该方法可以准确判断遮挡关系,具有较快的速度和较好的准确性,能够快速地分析复杂介质环境下的电磁场分布。2.综合球面波展开理论、互易定理和UTD,形成了一种新的快速混合算法,可以高效率地分析平台上两天线间的互耦。该方法的核心是通过互易定理计算天线间的互耦,使用球面波展开理论来精确计算天线及散射体上的直射场,能够提高散射场的计算精度。在该算法中输入数据仅为包围天线的一个球面上的电磁场,便于与测量数据或者仿真结果对接。还可以轻松处理天线的旋转平移,特别适用于优化分析天线在不同相对姿态时的互耦情况。最后,数值实例的结果表明,使用该快速算法来分析平台对于天线互耦的影响,其结果优于不考虑平台影响时的结果,而且该算法的计算效率比快速多极子方法更高。