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为了适应日益增长的工程需要,高效的电磁散射分析方法得到了越来越多的学者的研究与关注,各种各样的高效计算方法相继问世,但是工程界也提出了越来越高的要求。本文针对工程实际中的难点,以积分方程为基础,研究了一系列积分方程方法中高效的宽带、宽角电磁散射分析高效计算方法,并给出了部分实际应用的案例:逆合成孔径成像、时域波形仿真。 本文首先介绍了相位提取基函数的构造原理,从数学上证明了金属表面的感应电流具有行波分量,将相位提取出来使之成为相位提取基函数,利用相位提取基函数优良的物理特性,介绍了其大贴片特性;同时将相位提取基函数用于宽带电磁仿真的成果推广至宽角电磁仿真,编写了可以在角度域、频率域对电流系数进行一体化联合插值的计算机程序,使用这套程序分析了超电大目标的散射特性,包括低可探测目标与隐身飞机,同传统方法对比,计算效率有了大幅提高。使用这套方法计算出某型号飞机在微波波段下的回波数据,并利用这些数据进行了成像,成像结果可以合理反映目标的强散射点。 研究了主成分分析方法在宽角快速计算中的应用,并与传统的自适应交叉近似方法做对比,在精度、速度、与效率上均优于传统方法。研究了国际上先进的插值分解技术,编写了相应的数值计算程序,并将插值分解技术用于电磁散射分析包括宽带快速计算、宽角快速计算。数值算例表明该方法速度快、精度高,且可以进行宽带、宽角一体化联合仿真,并利用宽带快速计算方法与基于傅立叶变换的时频互推技术,分析了隐身飞行器在米波频段下的回波信号。最后对各种方法进行了总结与评述。