高频渐近方法(High Frequency Asymptotical Method, HFAM)是计算电磁学领域的重要研究内容之一,在电磁工程领域具有重要理论意义和应用价值。本文依托于HFAM中最重要的弹跳射线(Shooting and Bouncing Ray, SBR)算法,针对其路径追踪技术的改进问题开展了具体研究,并将成果应用于多个工程领域。本文的主要贡献包括：1.从理论方法入手,详细介绍了传统基于射线追踪的SBR算法(SBR Based on Ray Tracing, RT-SBR)及其实现方案,包括光线追踪算法(Ray Tracing, RT)、几何光学理论(geometry optics theory, GO)和物理光学理论(physical optics theory, PO)。在此基础上,引入传统RT-SBR算法的改进算法——基于光束追踪的SBR算法(SBR Based on Beam Tracing, BT-SBR),阐述了实现该算法的各个重要环节,并与传统RT-SBR算法进行比较,从理论上证明了改进算法在精度和效率上的优势,再辅以多个算例验证。2.着重研究了BT-SBR算法在电磁工程领域的重要应用,包括复杂目标的隐身设计和复杂环境下目标的逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)成像。通过对BT-SBR算法功能的进一步拓展,实现了复合材质的BT-SBR算法,并将其应用于穿墙雷达的成像仿真。同时,也实现了基于方向图激励的BT-SBR算法,用于解决天线、天线阵及其支撑件的一体化仿真问题。在详述算法及其电磁模型的同时,本文也给出了多个算例以展示算法的有效性。最后,在总结全文的理论内容和研究成果的基础上,结合已完成的工作,对今后算法的进一步完善进行了简要阐述。