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基于一致性几何绕射理论的曲面目标谐振散射机理研究
1
作者 李远龙 张云华 +2 位作者 魏学李 何思远 朱国强 《电波科学学报》 北大核心 2025年第1期72-79,共8页
位于谐振区的雷达目标可由极点特征进行识别,但极点特征的物理意义及其对应的谐振机理并不明确。针对该问题,本文利用一致性几何绕射理论(uniform geometrical theory of diffraction,UTD),研究了曲面绕射的谐振机理,并提出了一种用于... 位于谐振区的雷达目标可由极点特征进行识别,但极点特征的物理意义及其对应的谐振机理并不明确。针对该问题,本文利用一致性几何绕射理论(uniform geometrical theory of diffraction,UTD),研究了曲面绕射的谐振机理,并提出了一种用于谐振区含曲面目标识别的极点正向推算方法。首先,用投影递推寻迹算法在目标表面获取爬行波的闭合路径及几何参数;然后,基于UTD给出曲面绕射场表达式,推导出用于预测极点的谐振方程;最后,通过对理想导体球及椭球进行极点预测,与频域仿真提取的极点进行对比,综合误差在5%以内,验证了建模方法的准确性。 展开更多
关键词 谐振区 目标识别 一致性几何绕射理论(UTD) 爬行波 极点预测
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基于一致性几何绕射理论的曲面表面绕射声场解 被引量:1
2
作者 李宏伟 陈克安 姜建伟 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期618-622,共5页
提出了一种基于一致性几何绕射理论的理想刚性光滑曲面表面绕射声场高频近似计算方法。分别以圆球和无限长圆柱为例,计算了其表面绕射声场,并将计算结果与解析解进行了比较。结果表明,该方法具有计算简单明确,物理概念清晰,计算结果精... 提出了一种基于一致性几何绕射理论的理想刚性光滑曲面表面绕射声场高频近似计算方法。分别以圆球和无限长圆柱为例,计算了其表面绕射声场,并将计算结果与解析解进行了比较。结果表明,该方法具有计算简单明确,物理概念清晰,计算结果精确的特点。 展开更多
关键词 一致性几何绕射 声场 光滑曲面
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一种新的室内射线追踪方法
3
作者 袁浩波 侯雨辰 +1 位作者 杨普 李莎莎 《遥测遥控》 2025年第1期23-29,共7页
针对现有射线寻迹方法在室内场景应用时效率低下的问题,本文研究一种射线追踪的新方法,用于计算建筑物内部的电磁场分布。首先,引入一个可见面矩阵来描述所有平面的遮挡关系。在连接源点和场点的所有可能射线中,将最不可能的那些射线直... 针对现有射线寻迹方法在室内场景应用时效率低下的问题,本文研究一种射线追踪的新方法,用于计算建筑物内部的电磁场分布。首先,引入一个可见面矩阵来描述所有平面的遮挡关系。在连接源点和场点的所有可能射线中,将最不可能的那些射线直接通过该矩阵排除掉,而剩余的射线通过严格的共轭梯度法进行识别,从而确定射线的准确路径。接着,采用一致性几何绕射理论计算每一条射线的电磁场。这种通用的射线追踪算法能够对任意反射、折射和绕射射线进行分析,因此比镜像法更灵活。最后,通过计算一栋房子内电磁场分布表明:本文方法在室内应用场景中比WinProp(电磁波传播仿真软件)更快更准确。 展开更多
关键词 共轭梯度法 电磁场 线追踪 一致性几何绕射理论
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机载相控阵天线绕射场分析 被引量:1
4
作者 高军 曹祥玉 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期927-931,964,共6页
采用一致性几何绕射理论分析了某型航空飞行器机体对其上安装的阵列天线辐射方向图的影响。给出了机体散射场分析数学模型建立的原则和天线装机后总场计算方法,详细推导了阴影区曲面绕射场的计算公式,分析了载机对天线辐射方向图的影响... 采用一致性几何绕射理论分析了某型航空飞行器机体对其上安装的阵列天线辐射方向图的影响。给出了机体散射场分析数学模型建立的原则和天线装机后总场计算方法,详细推导了阴影区曲面绕射场的计算公式,分析了载机对天线辐射方向图的影响。以相控阵天线为例,计算在机体上不同安装位置,天线不同扫描角情况下的天线辐射方向图,为大型阵列天线在载机上的优化布局提供参考。 展开更多
关键词 相控阵天线 一致性几何绕射理论 曲面 方向图 航空飞行器
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半球封闭圆柱体表面绕射声场研究
5
作者 李宏伟 陈克安 姜建伟 《应用声学》 CSCD 北大核心 2008年第1期30-35,共6页
基于一致性几何绕射理论,对半球封闭圆柱体上半球表面的高频绕射声场进行了数值计算与分析。获得了单个点声源作用下,半球表面声场的声压分布图,其中包括一些干涉条纹,干涉条纹的区域及形状与点声源的位置和频率有关;在多个点声源作用下... 基于一致性几何绕射理论,对半球封闭圆柱体上半球表面的高频绕射声场进行了数值计算与分析。获得了单个点声源作用下,半球表面声场的声压分布图,其中包括一些干涉条纹,干涉条纹的区域及形状与点声源的位置和频率有关;在多个点声源作用下,发现在接近半球顶点的附近,多个声波经多途传播后在该区域的叠加声压由衰减转为增强的现象。 展开更多
关键词 一致性几何绕射理论 声场 半球封闭圆柱体 数值计算
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谐振区目标散射特性与曲面绕射机理的研究 被引量:3
6
作者 黄起 何思远 +3 位作者 林海 朱国强 张云华 王瑞 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期104-110,共7页
针对目标在谐振区的散射模型,提出了将高频方法应用于谐振区的两种改进办法,用以解决高频方法在谐振区精确度有所下降的问题.在谐振区,随着频率和目标电尺寸的降低,对于表达式中的高频级数解,需要更多的求和项才能使级数得以收敛,除此... 针对目标在谐振区的散射模型,提出了将高频方法应用于谐振区的两种改进办法,用以解决高频方法在谐振区精确度有所下降的问题.在谐振区,随着频率和目标电尺寸的降低,对于表达式中的高频级数解,需要更多的求和项才能使级数得以收敛,除此之外还考察了高阶爬行波对散射场的影响.在此基础上,为了分析谐振区的散射特性与散射机理,将混合几何光学-物理光学算法与一致性几何绕射理论相结合,同时推导了爬行波随爬行距离等参数衰减的表达式,并且通过计算金属球和二维圆柱的散射场,总结出目标在谐振区的散射特性. 展开更多
关键词 谐振区 模型 级数收敛 爬行波 物理光学 一致性几何绕射理论
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NURBS-UTD方法的爬行波射线寻迹算法 被引量:5
7
作者 王楠 梁昌洪 +1 位作者 张玉 陈铭 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期600-604,668,共6页
针对一致性几何绕射理论方法不能处理任意弯曲模型这一缺陷,研究了基于任意曲面模型的一致性几何绕射理论方法,采用数值的微分几何手段提出了基于非均匀有理B样条建模技术的一致性几何绕射理论方法中在暗区占主要地位的爬行波射线的寻... 针对一致性几何绕射理论方法不能处理任意弯曲模型这一缺陷,研究了基于任意曲面模型的一致性几何绕射理论方法,采用数值的微分几何手段提出了基于非均匀有理B样条建模技术的一致性几何绕射理论方法中在暗区占主要地位的爬行波射线的寻迹算法,使得一致性几何绕射理论方法可应用到复杂电磁目标的分析中.这种算法可以应用于已有的板、柱、锥模型,并且可以有效地处理以往无法操作的任意光滑凸曲面. 展开更多
关键词 非均匀有理B样条 一致性几何绕射理论 爬行波 线寻迹
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机载通信天线辐射特性分析 被引量:7
8
作者 高军 曹祥玉 刘涛 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期754-758,共5页
采用一致性几何绕射理论分析了某型航空飞行器机体对其上安装的通讯线天线辐射方向图的影响,给出了航空飞行器散射模型建立的原则和方法,对安装在飞机表面的通信线天线阴影区散射场计算公式进行了详细的分析推导,设计了机载通信线天线... 采用一致性几何绕射理论分析了某型航空飞行器机体对其上安装的通讯线天线辐射方向图的影响,给出了航空飞行器散射模型建立的原则和方法,对安装在飞机表面的通信线天线阴影区散射场计算公式进行了详细的分析推导,设计了机载通信线天线辐射方向图计算软件,可快速准确计算机载天线辐射方向图.以通信常用单极子天线为例,计算了机体表面不同安装位置线天线受载机影响辐射方向图,该结果对机载天线安装位置优化有指导意义. 展开更多
关键词 单极子天线 一致性几何绕射理论 方向图 航空飞行器
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复杂环境中天线辐射方向图的分析 被引量:7
9
作者 周斌 刘其中 +1 位作者 黄伟芳 魏文博 《微波学报》 CSCD 北大核心 2006年第B06期44-47,共4页
采用一致性几何绕射理论(UTD)研究了电大尺寸复杂平台中天线的辐射特性。以点源模型分析了天线受周围电磁环境影响后的辐射方向图,与自由空间方向图的对比说明了受影响后天线辐射特性的变化。与低频算法相比,本文算法有计算速度快、占... 采用一致性几何绕射理论(UTD)研究了电大尺寸复杂平台中天线的辐射特性。以点源模型分析了天线受周围电磁环境影响后的辐射方向图,与自由空间方向图的对比说明了受影响后天线辐射特性的变化。与低频算法相比,本文算法有计算速度快、占用内存量很少的优点,可应用于工程中类似平台的多天线系统干扰分析。 展开更多
关键词 一致性几何绕射理论 电大尺寸 方向图
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复杂散射环境中MoM与UTD混合方法的PO扩展 被引量:3
10
作者 翟会清 李龙 梁昌洪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期915-917,共3页
本文提出利用物理光学PO可扩展MoM +UTD的应用范围 .理论和数值结果表明 ,PO电流的引入抛开了MoM +UTD混合中的镜像原则 ,使散射体扩展到任意复杂面 ,以及很好地解决了线天线距离弯曲曲面较近的情况下UTD技术的缺陷 .另外 ,本文指出适... 本文提出利用物理光学PO可扩展MoM +UTD的应用范围 .理论和数值结果表明 ,PO电流的引入抛开了MoM +UTD混合中的镜像原则 ,使散射体扩展到任意复杂面 ,以及很好地解决了线天线距离弯曲曲面较近的情况下UTD技术的缺陷 .另外 ,本文指出适当比例的PO区域仍可以较准确地求解MoM区域的电流和阻抗特性 ,使得本文方法变得简单有效 ; 展开更多
关键词 矩量法MoM 一致性几何绕射UTD 物理光学PO 混合法 电磁兼容
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电大尺寸导体附近线天线的辐射方向图研究 被引量:4
11
作者 黄伟芳 刘其中 周斌 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期666-669,共4页
采用一致性几何绕射理论分析了电大尺寸导体对其附近的对称振子天线辐射方向图的影响,计算了在三种不同环境下的天线方向图,结果与软件(FEKO)仿真结果吻合良好。为分析工程中复杂的电大尺寸目标,提供了重要的参考依据。
关键词 一致性几何绕射理论 电大尺寸导体 方向图
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机载天线辐射方向图研究 被引量:8
12
作者 曹祥玉 项铁铭 +1 位作者 马凤国 梁昌洪 《微波学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期15-19,共5页
本文采用一致性几何绕射理论分析了某型载机机体对其上安装的单极子天线辐射方向图的影响,计算了天线经机体散射后的场,编制了计算程序,调用该程序可计算机载天线任意面方向图及立体方向图。其结果可用于天线间耦合特性分析和机载多... 本文采用一致性几何绕射理论分析了某型载机机体对其上安装的单极子天线辐射方向图的影响,计算了天线经机体散射后的场,编制了计算程序,调用该程序可计算机载天线任意面方向图及立体方向图。其结果可用于天线间耦合特性分析和机载多天线配置优化研究。 展开更多
关键词 单极子 一致性几何绕射理论 方向图
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高精度法矢下切割面自适应的凸曲面射线寻迹 被引量:1
13
作者 李尧尧 苏东林 +1 位作者 刘焱 杨照 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2632-2639,共8页
针对电大尺寸目标难以精确解析表达带来的一致性几何绕射算法应用难问题,提出了基于三角网格、适用于任意凸曲面的射线寻迹(TM-tracing)算法。应用工程中较易获取的三角网格及其协议,设计了一种满足快速多边搜索条件的网状数据存储链表... 针对电大尺寸目标难以精确解析表达带来的一致性几何绕射算法应用难问题,提出了基于三角网格、适用于任意凸曲面的射线寻迹(TM-tracing)算法。应用工程中较易获取的三角网格及其协议,设计了一种满足快速多边搜索条件的网状数据存储链表;提出了满足寻迹要求的高精度法矢求解算法;采用切割面自适应调整的弧形拟合寻迹方法实现了爬行波寻迹算法;结合一致性几何绕射理论(UTD)实现了暗区场值求解算法。任意网格曲面射线寻迹结果表明:本文提出的寻迹算法适用于包括球、柱和锥在内的任意光滑凸曲面,寻迹偏差小于1.61%,寻迹速度为2.8 s,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 三角网格 一致性几何绕射理论(UTD) 线寻迹 短程线 爬行波
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大口面相控阵天线的机体散射效应 被引量:1
14
作者 马凤国 高飞 +3 位作者 刘其中 龚书喜 邹永庆 葛建军 《微波学报》 CSCD 北大核心 1999年第3期238-243,共6页
本文利用一致性几何绕射理论(UTD)对装机后大口面相控阵天线辐射方向图的预测进行几何建模,研究并提出了适合该问题的点源模型和叠加模型,分析了天线受机体散射影响后性能的变化,为天线装机后辐射性能预测与布局优化提供了理论... 本文利用一致性几何绕射理论(UTD)对装机后大口面相控阵天线辐射方向图的预测进行几何建模,研究并提出了适合该问题的点源模型和叠加模型,分析了天线受机体散射影响后性能的变化,为天线装机后辐射性能预测与布局优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 相控阵天线 一致性几何绕射 效应 UTD
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光滑曲面上测地线射线寻迹算法及爬行波计算
15
作者 邹宁 杨杨 吴语茂 《太赫兹科学与电子信息学报》 2017年第5期745-751,共7页
提出了一种光滑凸曲面上的一致性几何绕射理论(UTD)爬行波射线寻迹算法,该算法结合泰勒级数,并根据测地线的相关性质,使用计算几何方法对暗区爬行波射线进行寻迹;在参数曲面片上根据测地线性质求解爬行波轨迹点,并对爬行波在任意一点处... 提出了一种光滑凸曲面上的一致性几何绕射理论(UTD)爬行波射线寻迹算法,该算法结合泰勒级数,并根据测地线的相关性质,使用计算几何方法对暗区爬行波射线进行寻迹;在参数曲面片上根据测地线性质求解爬行波轨迹点,并对爬行波在任意一点处的测地曲率进行计算,结果准确度高。最后使用该算法结合UTD方法计算二维圆柱的散射场,得到的结果与级数解吻合,验证了本文算法的有效性,扩展了UTD方法在实际工程中的应用。 展开更多
关键词 一致性几何绕射理论 测地线 爬行波 线寻迹
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国产超算平台分析城市环境电磁射线传播的并行计算研究 被引量:2
16
作者 王大鹏 李岷轩 +2 位作者 陈贵齐 王楠 张玉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期52-55,共4页
基于国产'神威·太湖之光'超级计算机平台,研究了适用于国产众核架构的一致性几何绕射理论方法的并行计算。该方法可用于城市环境电磁射线传播的高效分析以及以射线传播为基础的电磁态势预测。以260个异构核为基准,其并行... 基于国产'神威·太湖之光'超级计算机平台,研究了适用于国产众核架构的一致性几何绕射理论方法的并行计算。该方法可用于城市环境电磁射线传播的高效分析以及以射线传播为基础的电磁态势预测。以260个异构核为基准,其并行方案在4160个异构核时的并行效率达到了99%以上。数值结果表明该并行方法能够在国产众核平台中快速高效地解决城市某区域的电磁场传播预测问题,并为后续安全、高效地开展城市电磁态势预测分析提供支撑。 展开更多
关键词 国产超算平台 并行计算 一致性几何绕射理论 电磁场分布
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车载天线辐射方向图分析 被引量:2
17
作者 刘栋材 吉陈力 +1 位作者 何越 王晓明 《火控雷达技术》 2013年第2期93-97,102,共6页
车体及地面对车载天线性能的影响关系着车载通信系统的性能优劣,车载天线辐射方向图可以直观地表示天线的收发性能,因此对车载天线的辐射方向图进行研究具有工程价值。文中应用一致性几何绕射理论进行定性分析,然后采用基于矩量法(MOM)... 车体及地面对车载天线性能的影响关系着车载通信系统的性能优劣,车载天线辐射方向图可以直观地表示天线的收发性能,因此对车载天线的辐射方向图进行研究具有工程价值。文中应用一致性几何绕射理论进行定性分析,然后采用基于矩量法(MOM)的FEKO软件,仿真分析了有限大平面上的鞭状天线以及某装甲车载鞭状通讯天线,位于车体不同位置时对其方向图的影响。研究结果对车载天线优化配置设计有一定参考价值。 展开更多
关键词 电磁兼容 车载天线 方向图畸变 一致性几何绕射理论
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用UTD-MOM混合法有效分析大型平面阵列天线的辐射特性
18
作者 钱玫 唐凌凌 《雷达科学与技术》 2005年第2期115-118,共4页
采用矩量法(MOM)结合一致性几何绕射理论(UTD)来分析和计算大型平面阵列天线的辐射特性。大型天线阵列含有很多的辐射单元,单独应用矩量法求解时,未知数太多,计算速度慢。而应用MOM UTD混合方法,未知数的数量大大少于单独用矩量法时的... 采用矩量法(MOM)结合一致性几何绕射理论(UTD)来分析和计算大型平面阵列天线的辐射特性。大型天线阵列含有很多的辐射单元,单独应用矩量法求解时,未知数太多,计算速度慢。而应用MOM UTD混合方法,未知数的数量大大少于单独用矩量法时的未知数的数量。本文以振子组成的平面阵列为例,说明该方法如何应用。最后给出了数值解的结果,并与单独用矩量法得到的结果进行了比较。比较表明,该方法是有效的、准确的。 展开更多
关键词 矩量法 一致性几何绕射理论 大型平面阵列
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机载脊喇叭天线辐射特性分析
19
作者 邓素芬 杨显清 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期331-334,共4页
基于一致性几何绕射理论分析飞机机体结构对安装在机背上的双脊喇叭天线辐射特性的影响,分析了机载双脊喇叭天线各辐射场分量的计算方法,计算了天线经简化机体散射后的方向图。仿真实验结果表明,机体对天线辐射特性的影响主要在机身表... 基于一致性几何绕射理论分析飞机机体结构对安装在机背上的双脊喇叭天线辐射特性的影响,分析了机载双脊喇叭天线各辐射场分量的计算方法,计算了天线经简化机体散射后的方向图。仿真实验结果表明,机体对天线辐射特性的影响主要在机身表面的反射、结构边缘的绕射,而表面爬行波对天线方向图主瓣的影响非常小,其影响主要在后瓣。计算结果可为天线安装后辐射性能预测和最优化配置提供理论依据。 展开更多
关键词 双脊喇叭天线 一致性几何绕射理论 方向图
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单极对数周期天线阵辐射特性的UTD修正
20
作者 刘健 董敏 《西安矿业学院学报》 1997年第3期246-248,257,共4页
垂直安装于有限接地平板上的单极对数周期天线阵(LPMA)在空间的辐射场方向图相对于基板上翘一定角度,这一实验结论有必要从理论上加以证实。利用一致性几何绕射理论(UTD)分析了平板边缘的绕射特性,并结合几何光学场(GO... 垂直安装于有限接地平板上的单极对数周期天线阵(LPMA)在空间的辐射场方向图相对于基板上翘一定角度,这一实验结论有必要从理论上加以证实。利用一致性几何绕射理论(UTD)分析了平板边缘的绕射特性,并结合几何光学场(GO),给出2~8GHz的辐射特性图。从而为设计LPMA天线提供了理论基础。 展开更多
关键词 单极对数 周期天数 一致性几何绕射 天线
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