近年来，随着雷达探测系统和隐身技术的飞速发展，对目标的电磁散射特性分析提出了越来越高的要求。在复杂的电磁环境中，飞机、舰艇、坦克和导弹上装载着用于无线通信和导航的天线，天线的性能不仅与本身有关，而且和承载天线的载体平台也密切相关。因此目标的电磁散射特性分析以及载体上天线的辐射特性分析一直是现代电磁工程中备受关注的课题。本论文密切结合国家自然科学基金以及“十一五”预研项目，主要研究了矩量法及其快速算法自适应积分方法，并着重将其应用于分析目标的宽带电磁散射特性和载体上天线的宽带特性。本文的主要内容和工作可概括如下：1.详细研究了基于电场积分方程、磁场积分方程和混合场积分方程的矩量法，并深入分析了三种表面积分方程的计算精度、适用范围和优缺点。同时，为了解决矩量法计算存储量和计算复杂度过大的问题，研究了这三种积分方程的自适应积分方法，并给出了稀疏矩阵压缩存储的方法，将内存需求和计算复杂度降低到O N32和O N32logN以下。2.研究了面面连接结构辐射特性的自适应积分方法。对含有线和面的结构，需引入特殊基函数来处理连接处迅速变化的电流，为了简化模型，以无厚度的细带代替圆柱线统一使用RWG基函数建立面面连接模型，然后利用自适应积分方法降低矩阵存储并加速迭代求解中的矩阵与矢量的乘积计算。3.提出了一种新型的高斯插值算子来求解自适应积分算法中格点上的投影系数。与传统自适应积分方法相比，该算子的优点是可以避免求解x，y，z方向范德蒙德矩阵的逆及它们之间的张量积，更简单且易于编程实现。同时，为了解决电磁辐射问题中由于剖分不均和局部激励特性导致的矩阵条件数变差且收敛速度变慢的问题，引入了Localized SBI预条件技术降低了迭代次数和计算时间。4.为了快速计算目标给定角域内的单站RCS或给定频域内的宽带RCS，研究了自适应积分与渐近波形估计技术的混合方法。通过电场积分方程阐述问题并采用MoM求解该积分方程，利用渐近波形估计技术将未知等效电流在给定角度或给定频点展开成泰勒级数，然后通过Padé逼近可得到一定角域内任意角度或一定频域内任意频点的电流密度，进而可求得目标单站RCS或宽带RCS。利用自适应积分方法降低阻抗矩阵及其高阶频率导数矩阵存储，并加速求解泰勒展开系数线性方程中的矩阵与矢量乘积计算。与传统自适应积分方法逐个角度或逐个频点计算相比，在不失精度的条件下大大降低了计算时间。5.将自适应积分与渐近波形估计技术的混合方法应用于快速分析载体上天线的宽带特性。为了克服传统符号微分难以求解高阶导数且编程复杂以及差分近似会引入截断6.提出了一种新型电流基的混合算法—自适应积分物理光学混合方法来分析载体附近天线的辐射问题。首先将整个结构划分为两个区域，即天线部分划为矩量法区域，载体部分划为物理光学区域，在矩量法区域建立考虑物理光学区域贡献的耦合电场积分方程，然后利用自适应积分方法降低矩量法区域自阻抗矩阵以及矩量法区域与物理光学区域之间的互阻抗矩阵，并加速迭代求解耦合电场积分方程的矩阵与矢量乘积计算。