【摘 要】
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求解大目标尺寸问题是现阶段计算电磁学主要研究的问题之一。分层基层次型矩阵(H2矩阵)方法可以快速求解散射问题,H2矩阵方法通过转移矩阵的引入,在层次型矩阵(H矩阵)方法的基础上,
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求解大目标尺寸问题是现阶段计算电磁学主要研究的问题之一。分层基层次型矩阵(H2矩阵)方法可以快速求解散射问题,H2矩阵方法通过转移矩阵的引入,在层次型矩阵(H矩阵)方法的基础上,进一步降低系数矩阵的存储量,同时减少迭代求解方程时的运算量。 本文是在H2矩阵方法思想的基础上,对导体目标的散射特性进行分析。本文首先介绍了H2矩阵方法,在理论上推导了H2矩阵方法的运算量与存储量,通过对H2矩阵方法和H矩阵方法的比较,突出H2矩阵方法的优点;然后,验证了H2矩阵方法中转移矩阵的特性,总结了Lagrange插值点个数与精度的关系,根据耦合矩阵相对位置关系进一步降低H2矩阵方法的存储量;最后,对导体目标散射特性进行分析,包括对三维目标进行剖分,根据矩量法原理求得目标表面电流,用H2矩阵方法将阻抗矩阵划分为近区块与远区块,对远区块元素用Lagrange插值法退化核函数低秩存储,构造转移矩阵,使得父层簇基之间的关系矩阵用转移矩阵和子层簇基之间的关系来表示,对近区块的元素直接存储,之后用共轭梯度法求解方程。通过导体球,导体柱等算例验证了H2矩阵方法的正确性与准确度,并将H2矩阵方法得到的结果与H矩阵解法得到的结果进行比较,结果表明H2矩阵方法可以在H矩阵方法的基础上,更加有效地降低求解电磁散射问题的存储量与运算量。
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