基于半空间FDTD的近远场外推方法: TE情形

计算物理 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (4): 554-558.

基于半空间FDTD的近远场外推方法: TE情形

姜彦南¹, 杨利霞², 于新华¹

1. 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室, 广西桂林 541004;
2. 江苏大学计算机科学与通信工程学院, 江苏镇江 212013

收稿日期:2012-11-09 修回日期:2013-01-27 出版日期:2013-07-25 发布日期:2013-07-25
作者简介:姜彦南(1980-),男,河南,博士,副教授,主要从事电磁散射与辐射、计算电磁学研究,E-mail:ynjiang@guet.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(61001020,61072002,61161002);国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ05006007);广西自然科学基金(2010GXNSFB013049);广西信息科学实验中心资助项目

Near-to Far-zone Transformation in Half-space by FDTD:TE Case

JIANG Yannan¹, YANG Lixia², YU Xinhua¹

1. Guangxi Key Laboratory of Wireless Wideband Communication & Signal Processing, Guilin 541004, China;
2. School of Computer Science and Communication Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China

Received:2012-11-09 Revised:2013-01-27 Online:2013-07-25 Published:2013-07-25

摘要/Abstract

摘要： 研究基于半空间时域有限差分(FDTD)计算中TE情形的远区散射场计算方法.先将半空间Green函数代入势函数,推导远区纵向磁场的计算公式,对各空间内电磁流和对应的相位进行详细分析.再计算两个半空间模型的远区散射场,结果表明:该方法是正确和有效的.针对日本96式装甲车的计算发现,单站雷达探测系统位于战车正上方时具有最好的探测效果.

关键词: TE波, 时域有限差分方法, 半空间, 远区散射场

Abstract: A method to calculate far-zone scattering fields of a target in half-space excited by TE wave is proposed.Formulas of Green's function in a pair of vector potentials is derived,by which far-zone scattering field H_z can be calculated.Core of the method is calculation of electric and magnetic currents and their spatial phase in near-zone,which is elaborated.Far fields of an example are considered,which validates the method.Finally monostatic RCS of Type 96 armored vehicle is calculated.It is found that the maximum RCS is reached at head-in incidence case.

Key words: TE wave, finite-difference time-domain, half-space, far-zone scattering field

中图分类号:

TN011

姜彦南, 杨利霞, 于新华. 基于半空间FDTD的近远场外推方法: TE情形[J]. 计算物理, 2013, 30(4): 554-558.

JIANG Yannan, YANG Lixia, YU Xinhua. Near-to Far-zone Transformation in Half-space by FDTD:TE Case[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2013, 30(4): 554-558.

[1]	任新成, 朱小敏, 郭立新. 土壤表面与部分埋藏多目标复合散射的时域有限差分方法[J]. 计算物理, 2019, 36(5): 569-576.
[2]	张玉强. 复杂色散介质电磁特性分析的扩展Newmark-FDTD方法[J]. 计算物理, 2017, 34(6): 673-678.
[3]	任新成, 朱小敏, 刘鹏. 雪层覆盖土壤表面与半埋柱体宽带复合散射FDTD方法[J]. 计算物理, 2017, 34(3): 327-334.
[4]	郑奎松, 罗欢, 余慧, 丁腾江. 分析水下目标的大比例变换总场散射场源FDTD方法[J]. 计算物理, 2016, 33(1): 75-82.
[5]	刘广东, 张开银, 范士民. 一种处理Cole-Cole色散媒质的FDTD改进方案[J]. 计算物理, 2014, 31(3): 363-371.
[6]	郑召文, 杨利霞. 截断磁等离子体三维M-NPML吸收边界条件[J]. 计算物理, 2013, 30(6): 895-901.
[7]	柴焱杰, 孙继银, 李琳琳, 孙东阳. UPML吸收边界条件统一建模与优化方法[J]. 计算物理, 2011, 28(3): 413-419.
[8]	王海涛, 叶宏. 周期栅格结构表面的零反射现象[J]. 计算物理, 2011, 28(3): 427-432.
[9]	胡云琴, 安宁, 丁大志, 陈如山. 基于新型混合场积分方程的半空间三维均匀介质目标电磁散射分析[J]. 计算物理, 2010, 27(1): 89-94.
[10]	樊振宏, 刘金权, 胡云琴, 陈如山. 有耗半空间上方导体目标电磁散射的多层快速多极子算法[J]. 计算物理, 2010, 27(1): 95-100.
[11]	赵勋旺, 梁昌洪, 梁乐. 快速计算地面上车辆目标的电磁散射特性[J]. 计算物理, 2009, 26(4): 569-573.
[12]	韦以明. 四种非矩形截面传感波导中的TE波和TM波[J]. 计算物理, 2007, 24(4): 467-474.
[13]	Z其木苏荣, 汪宏年. 倾斜井眼中感应测井正演模拟与响应特征[J]. 计算物理, 2003, 20(2): 161-168.
[14]	刘杰, 迟利华, 胡庆丰. 微波脉冲窄缝耦合的数值并行计算[J]. 计算物理, 2001, 18(1): 87-90.