本文将电流密度卷积时域有限差分(Current Density Convolution Finite Difference Time Domain,JEC-FDTD)方法扩展到求解任意磁偏角电磁波在磁化等离子体中的传播和共振吸收问题.首先,验证数值算法正确性,分析了法拉第旋转角效应,以及...本文将电流密度卷积时域有限差分(Current Density Convolution Finite Difference Time Domain,JEC-FDTD)方法扩展到求解任意磁偏角电磁波在磁化等离子体中的传播和共振吸收问题.首先,验证数值算法正确性,分析了法拉第旋转角效应,以及任意磁偏角电磁波在等离子体中的传播特性.然后,求解电磁波在磁化等离子体中的等离子体朗缪尔共振、电子回旋共振、高频混杂共振吸收特性.结合在电离层加热中的应用,重点分析了等离子体高频混杂共振吸收特性,得到了高频混杂共振激发的频率匹配条件.数值结果表明,高频混杂共振吸收是电离层加热的有效方式,对于解释电离层加热机制具有重要意义.展开更多
为了快速准确地计算电大尺寸目标高频散射场,降低计算代价,本文提出了一种基于八叉树多层结构与二次曲面离散技术的多层快速物理光学(multilevel fast physical optics,MLFPO)算法。八叉树多层结构的引入能够充分利用并行技术对计算加速...为了快速准确地计算电大尺寸目标高频散射场,降低计算代价,本文提出了一种基于八叉树多层结构与二次曲面离散技术的多层快速物理光学(multilevel fast physical optics,MLFPO)算法。八叉树多层结构的引入能够充分利用并行技术对计算加速;二次曲面离散技术可以更好地拟合凸散射体的表面,相较于平面三角形面片能有效降低未知量数目。在此基础上,本文将MLFPO算法应用目标拓展到复杂的多层涂覆目标。数值算例表明,与商业软件FEKO中的PO算法相比,MLFPO算法在S、C、X、Ku四个波段的双站散射场误差在1.54 dB以内,且计算速度随着频率增加可以提升8倍以上,而计算存储度降低98%。说明MLFPO算法在确保物理光学散射场计算精度的同时能够降低计算代价,是分析电大尺寸目标高频电磁散射问题的有效方法。展开更多
文摘本文将电流密度卷积时域有限差分(Current Density Convolution Finite Difference Time Domain,JEC-FDTD)方法扩展到求解任意磁偏角电磁波在磁化等离子体中的传播和共振吸收问题.首先,验证数值算法正确性,分析了法拉第旋转角效应,以及任意磁偏角电磁波在等离子体中的传播特性.然后,求解电磁波在磁化等离子体中的等离子体朗缪尔共振、电子回旋共振、高频混杂共振吸收特性.结合在电离层加热中的应用,重点分析了等离子体高频混杂共振吸收特性,得到了高频混杂共振激发的频率匹配条件.数值结果表明,高频混杂共振吸收是电离层加热的有效方式,对于解释电离层加热机制具有重要意义.
文摘为了快速准确地计算电大尺寸目标高频散射场,降低计算代价,本文提出了一种基于八叉树多层结构与二次曲面离散技术的多层快速物理光学(multilevel fast physical optics,MLFPO)算法。八叉树多层结构的引入能够充分利用并行技术对计算加速;二次曲面离散技术可以更好地拟合凸散射体的表面,相较于平面三角形面片能有效降低未知量数目。在此基础上,本文将MLFPO算法应用目标拓展到复杂的多层涂覆目标。数值算例表明,与商业软件FEKO中的PO算法相比,MLFPO算法在S、C、X、Ku四个波段的双站散射场误差在1.54 dB以内,且计算速度随着频率增加可以提升8倍以上,而计算存储度降低98%。说明MLFPO算法在确保物理光学散射场计算精度的同时能够降低计算代价,是分析电大尺寸目标高频电磁散射问题的有效方法。
