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摘要本论文研究了任意形状理想金属旋转对称体的散射问题。首先通过辅助位函数、等效原理和边界条件建立了电流的电场积分方程（EFIE），并通过离散复镜像方法计算矢量格林函数，然后利用旋转对称性，将等效流（等效电流）展开为关于 的傅立叶级数形式和关于 的分段函数形式，最后运用矩量法分别求得EFIE的解。因为各模式之间的正交性，可以先计算单个独立模式下的等效流，再进行线性叠加。这样就大大减少了未知量个数，从而减少了计算时间。得到等效流后，利用互易定理求得远区的散射场，从而得到物体的雷达散射截面（RCS）。7962
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关键词：电磁散射，矩量法，旋转对称体，区域分解，任意面，雷达散射截面
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title The analysis of electromagnetic scattering from perfectly conducting bodies of revolution
Abstract
The problem of electromagnetic scattering from perfectly conducting bodies of revolution of arbitrary shape is considered. At first, a set of electrical field Integral equations (EFIEs) are formulated via Maxwell’s equations, potential function, equivalent principle, the boundary conditions, and computation the dyadic Green’s function by use of complex image method. Secondly, with the rotational symmetry the unknown equivalent currents (electric currents and magnetic currents) can be expanded in Fourier series in and sub sectional in . Because each mode is orthogonal to the others, the problem can be solved under each mode respectively and each solution is summed up subsequently. After the equivalent currents are gotten, the far scattering field and radar cross section (RCS) are readily determined from the reciprocity theorem.
Key Words: Electromagnetic scattering, Method of moment, Body of revolution, domain decomposition, BOR and arbitrary surface, Radar cross section
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 历史现状 1
1.3 主要工作和论文安排 1
2矩量法基础及相关的几个问题 3
2.1 矩量法基础 3
2.2 论文所用的模型、基函数、积分方程等的描述 6
2.2.1 模型与坐标系的描述 6
2.2.2 所用基函数的表达式 7
2.2.3 积分方程的选取 9
2.2.4 雷达散射截面的计算 10
2.3 模式选取准则 11
2.4 阻抗边界条件 12
2.4.1 理论基础 12
2.4.2 数值算例 13
3 金属旋转对称体的电磁散射分析 16
3.1 引言 16
3.2 基本原理 16
3.3 矩量法求解 18
3.3.1 阻抗矩阵元素的生成 18
3.3.2 半空间环境中激励向量元素的生成 20
3.3.3 远区辐射场和雷达散射截面（RCS）的计算 24
3.3.4 数值结果与分析 27
结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 研究背景
电大尺寸目标的电磁散射分析已经成为一个重点，而随着尺寸的变大，计算的未知量也随着变大，这对计算机的要求也就越高。旋转对称体（BOR）作为一种特殊的形体，根据旋转对称性，可以大大提高计算效率并减少未知量。
有关旋转对称体的分析已经非常成熟，但是把其应用在实际的工程中在国内的研究却很少。例如近几年提出的目标与环境的一体化建模，分析的很多目标都具有旋转对称性质。同时也出现了很多计算该环境各种模型的算法，比如经典的矩量法（MOM），近几年发展的多层快速多极子（MLFMA），都可以进行精确的求解。但是一旦电尺寸变大，由于计算机硬件的限制可能导致内存不够而不能计算，如果利用旋转对称体的特殊性质，则可以相对的减少未知量，以至于在同等条件下可以计算更大的电尺寸。