随着计算机硬件技术的迅速发展和电磁场数值分析方法的日臻完善,使得电磁结构的自动设计成为可能。本文在全面深入地总结相关文献的基础上,针对电磁场数值分析的理论与计算问题开展研究工作,取得了一些有工程实用价值的成果。 电子侦察对抗中的目标模拟反射体,要求能对来自各个方向的雷达电磁波能产生强烈的反射,以便用小的反射体模拟大反射面积的目标,在军事上达到伪装目的。角反射体有很多种类,常见的有矩形两面角反射体,矩形、三角形三面角反射体。本文采用雷达反射截面的物理光学法和矩量法,计算和比较上述角反射体的RCS,以选择角反射体。 第一章 简要介绍了电磁场数值分析及优化设计的工程背景和意义,综述了它们的研究进展。介绍了本文研究工作的软件开发平台,以及本文的主要研究工作。 第二章 介绍了电磁场问题的基本理论,包括麦克斯韦方程组等。 第三章 研究了电磁场问题的有限元理论,推导了有限元分析方法,给出了静态电场、静态磁场问题以的有限元求解公式。 第四章 研究了电磁场问题的电磁力理论,先从推导麦克斯韦电磁力问题的一般方程出发,推导了有限元分析方法,给出了静态电磁力问题的有限元求解公式。 第五章 介绍了雷达反射截面的基础知识,给出了简单型体的散射特征。介绍了计算雷达反射截面的一些主要方法:经典解法,积分方程解法,几何光学法,物理光学法,几何和物理绕射理论等。然后给出物理光学法计算平板、角反射体的基本公式。矩量法的特点和雷达反射截面的理论推导公式。 第六章 给出了物理光学法计算几种角反射体的算例。给出矩量法计算不同方位角或俯仰角,不同频率和尺寸的角反射体、组合反射体的雷达反射截面,对适合于军事应用的伪装器材进行了分析。 第七章 总结全文,并展望了进一步的研究工作。