多層快速多極子加速條件及應用研究.pdf

1、隨著電子信息技術的不斷發(fā)展，對于如何更加精確高效的分析電大尺寸復雜目標的散射特性提出了更高的要求，而這也是計算電磁學領域長久以來的熱點難點之一。
　　本文的研究內容以矩量法(MOM)為理論基礎，因為矩量法求解精度高，不受散射體幾何形狀限制，所以已經(jīng)被廣泛應用于電磁散射問題的分析之中。但是，矩量法在求解電大尺寸問題時需要相當多的時間和內存。對于由積分類方程得出的大型稠密的線性系統(tǒng)，矩量法無法快速的求解。也就是說，在現(xiàn)有條件下，矩量法

2、無法完成對電大目標散射的計算。隨后出現(xiàn)的在矩量法基礎上的快速多極子法(FMM)和多層快速多極子方法大大降低了電磁散射問題中的計算時間和內存使用。
　　雖然多層快速多極子能夠加速矩陣矢量乘及計算速度，但它們卻不能減少迭代法求解中的迭代步數(shù)。因此，對于收斂性很差的復雜目標的散射分析，預條件技術越來越多的被人們所采用。本文在多層快速多極子技術的基礎上實現(xiàn)了物理光學電流預條件技術和局部多層快速多極子法(LMLFMA)，可以有效地減少迭代步

3、數(shù)，加速矩陣矢量乘，進而減少求解運算時間。為了進一步提高迭代求解效率，本文首次將兩種方法結合起來，相比兩種方法單獨使用，該混合方法在綜合效率上更優(yōu)越。
　　最后本文將多層快速多極子技術應用在Vlasov輻射器的求解中。在保持精度的前提下改進了計算Vlasov輻射器近場分布的計算效率。將EFIE應用于Vlasov輻射器近場計算，并用多層快速多極子法對其加速。同時利用Vlasov輻射器軸對稱的特點，應用Lagrange插值對圓對稱模式