用FD—MEI计算横各向异性媒质柱的电磁散射特性

本文推导了二维横各向异性媒质中电磁散射的差分方程，得到了９点的差分格式，并将不变性测试方程与该差分方程结合计算了具有任意横截面，非均匀，有耗和一般张量形式的二维向异性媒质柱的电磁散射，文中给出了一些典型数值算例，数值结果表明，该方法在分析计算此类问题时是有效的且具有一定的优势。     

浅层地下目标时域电磁散射问题的数值模拟

本文用时域有限差分法计算了浅层地下目标的时域电磁散射。     

用FD－MEI计算横各向异性媒质柱的电磁散射特性

本文推导了二维横各向异性媒质中电磁散射的差分方程，得到了９点的差分格式，并将不变性测试方程与该差分方程结合计算了具有任意横截面、非均匀、有耗和一般张量形式的二维横各向异性媒质柱的电磁散射。文中给出一些典型数值算例。数值结果表明，该方法在分析计算此类问题时是有效的且具有一定的优势。     

基于细线散射的时域有限差分法

研究一种基于细线散射的时域有限差分法。利用该法可求解细线结构的电磁辐射及散射等问题，与传统时域有限差分法相比，该法处理细线结构更简单、有效。还利用该法研究了线天线电磁辐射、散射问题，并将结果与时域积分方程的结果进行了比对，取得了较好效果。     

两媒质半空间复杂形体电磁散射

本文利用矢量波函数变换方法讨论了两媒质半空间的电磁散射问题，从Ｍａｘｗｅｌｌ方程出发，讨论了单矩法在三维复杂形体散射问题上的实施。并在数学球面上将内部区域的有限元解与外部区域矢量波函数变换的结果相匹配，从而得到复杂埋入体的电磁散射特性。作为检验和示例，本文计算了在平面波照射下自由空间导体球，埋入导体球，埋入介质覆盖钝锥等的散射场，其中一些结果与可供比较的经典解或其它算法的结果进行了比较，吻合较好。     

横向沙丘表面电磁散射的时域有限差分法研究

空对地海目标的监测、识别是用电磁波与处于地海环境中的目标相互作用的散射和辐射来获取信息、制导和目标截获的,为了满足地海环境中目标的监测、识别的需要,首先要研究地海环境的电磁散射特性;应用指数型分布粗糙面模拟横向沙丘表面的高度起伏情况,采用蒙特卡罗方法模拟横向沙丘迎风坡、背风坡表面以及沙丘之间的平坦沙漠表面,使用Herkelrath提出的土壤湿度与介电常数的通用式计算沙土的介电常数,运用FDTD计算方法研究了横向沙丘的电磁散射特性,得到了散射系数的角分布曲线;数值计算了沙丘坡顶高度,沙丘迎风坡与背风坡坡底到坡顶的水平距离,沙丘坡顶间间距,入射角度以及沙土湿度对散射系数的影响;计算结果表明,沙丘坡顶高度、沙丘迎风坡坡底到坡顶的水平距离、沙丘坡顶间间距、入射角度和沙土湿度对散射系数的影响较大,而沙丘背风坡坡底到坡顶的水平距离对散射系数的影响较为复杂。     

FD—TD法计算色散媒质中埋入异常体的电磁散射

本文论述了ＦＤ－ＴＤ法用于计算地下浅层目标的电磁散射问题。推出了Ｄｅｂｙｅ型色散媒质中ＦＤ－ＴＤ法的迭代公式和吸收边界条件。通过将ＦＤ－ＴＤ法计算的结果与其它结果相比较，证实了该方法计算有耗媒质中电磁场问题的有效性。对瞬态脉冲在色散媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算了典型地下目标的散射波形和波形堆积图。     

地下三维目标电磁散射特性的研究

本文推出集总电阻加载圆柱天线在时域有限差分（ＦＤ－ＴＤ）法中的计算公式，对Ｍｕｒ二阶吸收边界条件在三维ＦＤ－ＴＤ法计算中的稳定性进行了研究，提出保证Ｍｕｒ二阶吸收边界条件稳定所必须注意的问题。在集总电阻加开圆柱形天线激励下，对色散媒质中三维目标的瞬态电磁散射特性进行了计算和分析，并将部分计算结果与实验测量的结果进行了比较，二者具有比较好的一致性。研究了色散媒质和目标特性艰目标回波信号的影响，并对有     

求解时域电场积分方程的偏置网格有限差分法

细线、薄板状良导体的时域散射特性可由“全切向”时域电场积分方程（TDEFIE）描述。本文采用偏置网格的有限差分方法数值求解“全切向”TDEFIE。这种网格充分利用物体的几何、物理特性,数值实现简便。利用这种方法,本文研究了电磁辐射、散射的三个经典问题,同时分析了方法本身的数值稳定性。数值结果表明,该方法求解时域电场积分方程有效。     

浅层地下目标时域电磁散射问题的数值模拟

本文用时域有限差分法(FD-TD法)计算了浅层地下目标的时域电磁散射。在地下色散媒质的参数r()和r()都是以Debye方程表示时,推出了FD-TD法的迭代分式,并给出了相应的吸收边界条件。通过将FD-TD法计算的结果与其它结果相比较,证实了该方法对计算有耗媒质中电磁场问题的有效性。对瞬态脉冲在色散媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算了典型地下目标的时域散射波形和波形堆积图。     

交替隐式时域有限差分分析有耗介质电磁波传播

针对电磁波在有耗介质中的传播特点,提出了改进的交替方向隐式时域有限差分(ADI-FDTD)算法来研究电磁波在有耗介质中的传播特性。改进后的算法可改善传统ADI-FDTD为提高计算效率导致的计算精度下降的缺点。证明了算法的无条件稳定性,并分析了算法的数值色散。通过算例对比验证了算法的有效性和对计算精度的改善。将算法应用到金属球体在空气中、地面上方和海平面上方的电磁散射分析中,仿真结果表明:介质损耗在一定程度增大电磁散射的同时,会加大电磁散射的震荡。     

高斯介质粗糙面电磁散射的小斜率近似方法

基于小斜率近似方法推导了极坐标系下介质粗糙面的双站散射系数和后向散射系数计算公式.为验证小斜率近似方法的准确性,针对二维高斯介质粗糙面,计算了双站散射系数并将得到的数值结果与实验测量数据和基尔霍夫近似方法计算结果进行了对比分析,结果表明:小斜率近似方法的结果和实验数据吻合较好.同时对不同入射角下散射系数的角分布及粗糙度和均方根斜率对散射系数的影响进行了讨论分析.     

二维非正交坐标系下FDTD方法的数值色散特性

本文详细讨论了二维非正交坐标系下FDTD方法的色散特性，导出了其数值色散方程。理论计算结果表明，非正交FDTD方法的空间色散与网络尺寸、网络内角、波传播方向有密切关系。同时指出，在应用非正交FDTD方法解决有关时域电磁问题时，网格的部分应分量选取网格边长相接近，夹角接近90的情况以减少此方法的数值色散。     

斜入射HEMP近地面电磁环境特性研究

高空核爆电磁脉冲(HEMP)具有覆盖范围广、峰值场强高等特点,对电子设备构成严重的威胁。针对有关HEMP标准中主要涉及自由空间HEMP波形描述的情况,使用时域有限差分法研究了HEMP平面波斜入射地面时近地面的电磁脉冲环境特性,计算了HEMP在地面附近的电磁环境参数。结果表明,垂直极化的HEMP平面波,随着入射角的增大,地面附近的水平场幅值变小、脉冲宽度变窄,垂直场则相反;水平极化的HEMP平面波,随着入射角的改变,较低位置处比较高位置处的总场变化更为明显。     

基于时域平面波算法快速求解电大目标瞬态散射特性

基于电磁场时域积分方程（TDIE）数值技术计算电大目标的瞬态散射特性,其计算量和内存需求大。应用时域平面波算法（PWTD）加速求解TDIE,针对算法实现中三个关键步骤,聚集、转移和投射,利用出射表和入射表进行改进。该方法一方面显著降低了内存需求,另一方面通过把PWTD算法中的传统投射方式,改为前向贡献式投射方式,大大减少了投射次数,并且更有利于时间点的对齐,因此提高了计算速度和精度。     

区域分裂法在电大尺寸柱体电磁散射中的应用

基于区域分裂算法（ＤＤＭ）提出了一种精确高效的算法。通过沿二维物体表面将原问题分解为若干个相对独立的子问题,使得原问题中的稀疏矩阵变换为各子域中带宽极窄的带状阵,计算时间从Ｏ（Ｎ＾２）下降为Ｏ（Ｎ）。同时,由于每个子域可以单独求解,使内存开销从Ｏ（Ｎ＾２）下降为Ｏ（Ｎ／ｍ）（ｍ为子域个数）,从而可以很好地处理电大尺寸或超大尺寸柱体的散射问题。文中成功地计算了周长为１０万个波长的几个电大尺寸二维柱体     

ADI-FDTD在二维散射问题中的应用

利用交替隐式时域有限差分(ADI—FDTD)这一新方法计算二维电磁散射问题。研究了ADI—FDTD方法的入射波设置、连接边界条件、PML吸收边界和近远场变换等关键技术。与传统FDTD方法相比，ADI—FDTD的时间步长不受时间步长和空间步长的稳定性条件(CFL约束条件)限制。在该方法中，可选取较大的时间步长进而提高计算效率。最后还给出了金属和介质柱散射截面的数值算例，证实了ADI—FDTD方法处理散射问题的有效性和实用性。     

双时间步时域有限体积方法计算时变电磁场

双时间步被引入到时域有限体积解算器这一直接求解麦克斯韦方程组的高精度数值方法中.双时间步方法作为非定常时间推进技巧,时间精度由物理时间步长决定,稳定性要求由定常子迭代时间步长所满足,从而放松了通常显式时间格式和网格对物理时间步长的限制,达到节约计算量的目的.典型目标电磁散射计算表明:通过对物理时间步长、最大子迭代步数、子迭代收敛判据的合理选取,双时间步方法在保证计算精度的同时,能提高计算效率.     

复合网格法在电磁散射问题中的应用研究

复合网格方法采用区域分解算法的思想,将计算区域分为粗网格与细网格两个区域.在电磁散射问题中,细网格区域包含了微细结构的电磁散射信息.利用连接边界条件,将粗网格计算结果和细网格计算结果分步进行计算,从而得到包含有微细结构的电磁散射信息.该计算方法可以减少此类计算问题的计算量,所得结果与全部区域进行细网格划分的结果进行了比较,两种结果复合很好.