MATLAB时域积分方程方法计算金属目标电磁散射特性
本文编写了MATLAB算法程序来计算金属目标电磁散射特性。本文详细说明了编写时域积分方程的显式时间步进算法MATLAB程序的每个步骤，计算了在高斯脉冲平面波激励下金属目标表面电流分布及其远区散射场分布。7874
关键词 时域积分方程方法 时间步进算法 MATLAB
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Electromagnetic Scattering of metal object with Time-domain Integral Equation
Abstract
This paper is based on time-domain integral equation of electromagnetic field, and solves the equation with basic numeric method of the explicit marching-on-in-time. Each process including the basic theory is detailed in this paper. What's more, singular terms of the two integrals are simplified based on the classical method. As a result, time used to calculate the MATLAB algorithm program is saved without the affection to the precision.
We compile MATLAB algorithm program to calculate the electromagnetic scattering of metal object. Each step of the MATLAB algorithm program is detailed in this paper. The surface current distribution and far-field of conductor irradiated by Gaussian impulse plane wave are calculated.
Keywords TDIE MOT MATLAB
目 次
1 引言 1
1．1 研究背景及意义 1
1．2 本文主要内容及安排 1
2 时域积分方程显式时间步进算法解 1
2．1 基础原理 1
2．2 空间基函数 4
2．3 时间基函数 7
2．4 TDIE数值解 8
2．5 两个积分的处理 14
2．6 求解远场 18
3 MATLAB仿真 20
3．1 建模与切分 20
3．2 激励 21
3．3 两个积分的处理 22
3．4 阻抗矩阵与标量势系数 23
3．5 递推求解表面电流密度系数 23
3．5 对表面电流密度系数的处理 24
3．7 表面电流密度与远区电磁场 24
3．8 仿真结果分析 25
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 引言
计算电磁学的数值方法有时域与频域两种。时域数值方法又大致可分为以下几种：时域有限差分法（Finite Difference Time Domain），时域伪谱方法（Pseudo Spectral Time Domain），时域有限元法（Finite Element Time Domain），时域积分方程法（TDIE）等[10]。本文主要研究时域方法中的时域积分方程方法。
1．1 研究背景及意义
时域方法往往伴随着大量的计算，随着硬件的发展，时域积分方程方法是近些年快速发展的数值分析方法之一。该方法结合了时域法和积分法的双重有点，具有计算精度高，计算效率高等等许多有点。在解决时域散射和辐射问题和模拟电磁学等领域有非常重要的意义。但是时域积分方程方法求解的值会出现晚时不稳定性，许多学者对此做了大量的研究，提出了自己的解决方法，在一定程度上提高了时域积分方程方法显示时间步进算法的后期稳定性。