【摘 要】
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矩量法（MoM）作为计算电磁学领域中经典的算法之一,由于其精确性被广泛应用在粗糙面电磁散射的研究中。在利用MoM分析介质粗糙面电磁散射时,由于粗糙面表面同时存在感应电流和感应磁流,使得介质粗糙面电磁散射的研究变得复杂。同时,实际介质粗糙面电磁散射的未知量个数较多,MoM形成的满秩矩阵需求内存较大,耗时较长。基于此,本文引入了单积分方程（SIE-MoM）,SIE-MoM能够有效的避免复杂函数的求解,
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矩量法（MoM）作为计算电磁学领域中经典的算法之一,由于其精确性被广泛应用在粗糙面电磁散射的研究中。在利用MoM分析介质粗糙面电磁散射时,由于粗糙面表面同时存在感应电流和感应磁流,使得介质粗糙面电磁散射的研究变得复杂。同时,实际介质粗糙面电磁散射的未知量个数较多,MoM形成的满秩矩阵需求内存较大,耗时较长。基于此,本文引入了单积分方程（SIE-MoM）,SIE-MoM能够有效的避免复杂函数的求解,且形成的未知量个数仅为传统MoM未知量个数的一半。并在此基础上,将特征基函数法（CBFM）和自适应特征基函数（AMCBFM）与SIE-MoM相结合,通过离散子域尺寸的控制,实现直接求解矩阵维数的减少,更进一步地提高了计算效率。本文的主要工作内容如下:1、详细给出了传统MoM研究一维理想导体（PEC）粗糙面和介质粗糙面电磁散射的基本理论,给出了电场积分方程和磁场积分方程的详细推导过程,并分析了均方根高度和相关长度对粗糙面电磁散射特性的影响。2、因传统MoM在研究介质粗糙面电磁散射时涉及到较为复杂的函数,为避免复杂函数的求解,引入了SIE-MoM,详细的给出了SIE-MoM研究一维介质粗糙面电磁散射的基本原理,并将SIE-MoM的计算结果与传统MoM的计算结果进行对比验证了SIE-MoM的精确性和有效性。3、给出了CBFM的数学原理,并将SIE-MoM与CBFM相结合,将介质粗糙面离散成多个子域,从而形成只含有部分子域的缩减矩阵,并通过与SIE-MoM和传统MoM计算结果的对比说明了SIE-CBFM的准确性和有效性。4、给出了AMCBFM的数学原理,并将SIE-MoM与AMCBFM相结合进一步地实现了粗糙面电磁散射的快速仿真,并通过与SIE-MoM和传统MoM的仿真结果进行对比,验证了SIE-AMCBFM的精确性和有效性。
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