一种用于高效计算复杂散射体大型阵列散射的宏建模方法
计算工程、金融与科学
2018-12-05 v1
摘要
电大型复杂天线与散射体阵列的全波电磁仿真具有挑战性，因其消耗大量内存且需要很长的 CPU 时间。本文提出一种降阶建模新技术，用于计算复杂散射体与天线大型阵列的散射与辐射。在所提技术中，阵列中的每个单元被一个包围该单元的虚构闭合面上的等效电流分布所替代。该等效电流密度由等效定理导出，并通过 Stratton-Chu 公式与散射体表面电流相关联。采用所提方法，我们无需直接求解散射体上的未知表面电流密度，而只需求解等效面上的未知量。该方法减少了未知量数目，并在处理具有多尺度特征的复杂散射体问题时具有更好的条件数。此外，所提方法利用自适应积分方程法加速以求解大型问题。如多个实际算例所示，与采用自适应积分法加速的标准矩量法相比，所提方法可实现高达 20 倍的加速并减少多达 12 倍的内存消耗。
引用
@article{arxiv.1712.02443,
title = {A Macromodeling Approach to Efficiently Compute Scattering from Large Arrays of Complex Scatterers},
author = {Utkarsh R. Patel and Piero Triverio and Sean V. Hum},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.02443},
year = {2018}
}
备注
Submitted for publication to the IEEE Transactions on Antennas and Propagation on December 6, 2017