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三维散射的FDTD模拟及平面入射波补偿若干问题的研究

专 业: 电磁场和微波技术
关键词: 散射问题 群速补偿 三波法 三维散射 平面入射波
分类号: TN011
形 态: 共 78 页 约 51,090 个字 约 2.444 M内容
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内容摘要


本文主要实现了FDTD对散射问题的模拟,对TF

SF引入平面波源方法提出三维时域群速补偿法,对三波法中的误差进行了完整讨论并给出修正方法。

本文总结了使用FDTD法对散射问题的模拟理论和步骤。

从易到难地实现了二维自由空间目标散射特性模拟,二维平地面附近目标散射特性模拟和三维平地面附近目标散射特性模拟。

全面的描述了FDTD在散射问题模拟过程中可能遇到的问题和实现细节,并且给出了一些散射问题的近场可视化结果和远场RCS结果。

主要贡献在于把引入平地面的三波法推广到三维情况,给出了三维三波法的实现细节。

TF

SF法是FDTD数值算法中引入平面波源的有效方法之一,本文对TF

SF法中的一维辅助波源法进行改进。

创新的推导出三维FDTD网格内的电磁波传播群速和相速的近似解析解,为预测离散网格内电磁波传播提供理论基础。

以此为依据,提出对一维辅助波源的时域群速补偿法。

经过实际三维FDTD问题的数值模拟证实了本文方法确实在保持一维辅助波源法高效简洁的同时,进一步减少了泄露误差,给FDTD计算散射问题提供了有力的工具。

三波法是在FDTD中引入地面的时域方法,是把TF

SF方法引向有地面情况的方法。

本文对三波法中存在的误差进行了完整讨论,首先在实现手段上给出三波同步的最优方案。

然后根据离散空间算子理论,本文推导出离散空间的反射系数和折射系数。

以此为依据,提出一种对时域三波法的修正方法,为三波之间的精确关系和真正同步作出贡献。

根据数值模拟结果,本文提出的修正方法大幅减少了三波法的误差,提高了三波法的精度并保持了一维辅助波源法的简洁..……

全文目录


摘要
英文摘要
第一章 绪论
第二章 FDTD编码模拟二维自由空间散射问题
第三章 FDTD编码模拟二维平地面附近目标散射问题
第四章 FDTD编码模拟三维平地面附近目标散射问题
第五章 三维FDTD中TF/SF边界的时域群速补偿法
第六章 三波法中的误差和解决方法
第七章 结语与展望
参考文献

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中图分类: > TN011 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 一般性问题 > 基础理论 > 电波传播、传播机理

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