一个基于MLFMM和ILUT算法的快速电磁计算软件包

1

作者 董健 柴舜连 毛钧杰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2005年第10期61-65,共5页

介绍了一种可用以快速计算任意形状的电大尺寸导体目标散射和辐射特性的软件包。这一软件包是建立在用矩量法求解电磁场积分方程的基础之上的。在软件包中,多层快速多极算法被用以加速矩阵向量乘积的运算,ILUT预处理算法被用以加快迭代... 介绍了一种可用以快速计算任意形状的电大尺寸导体目标散射和辐射特性的软件包。这一软件包是建立在用矩量法求解电磁场积分方程的基础之上的。在软件包中,多层快速多极算法被用以加速矩阵向量乘积的运算,ILUT预处理算法被用以加快迭代算法的收敛速度。对于任意的线-面、面-面连接情况,在多面连接处,引入了满足电流连续性方程的新的用以设置基函数的方法。软件包中实现了完善的前后处理模块,可以方便的引入模型数据,剖分网格,以及对计算结果作后处理。 展开更多

关键词 边界积分方程 矩量法 快速多极算法 ILUT预处理

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MLFMM算法的太赫兹透镜天线设计研究 被引量：1

2

作者 郭大路 马朝辉 +1 位作者 李明讯 吕昕 《微波学报》 CSCD 北大核心 2015年第S2期40-43,共4页

借助于Altair FEKO产品中的多层快速多极子(MLFMM)算法,本文给出了应用于太赫兹频段的透镜天线的全尺寸模型计算过程。通过将有限元(FEM)和MLFMM方法结合,我们实现了集成平面对数周期天线的透镜一体化设计与分析,研究获得了模型的回波... 借助于Altair FEKO产品中的多层快速多极子(MLFMM)算法,本文给出了应用于太赫兹频段的透镜天线的全尺寸模型计算过程。通过将有限元(FEM)和MLFMM方法结合,我们实现了集成平面对数周期天线的透镜一体化设计与分析,研究获得了模型的回波损耗、远场和近场辐射特性的结果。计算表明,所设计天线的回波损耗低于-10 dB,平均增益为28 dB,具有良好对称性和高工作带宽等特点。 展开更多

关键词 太赫兹技术 透镜天线 多层快速多极子 ALTAIR FEKO

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结合多层快速多极和ILUT预处理算法分析复杂目标的电磁特性 被引量：2

3

作者 董健 柴舜连 毛钧杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期82-87,共6页

分层快速多极算法(MLFMM)和ILUT预处理算法被结合来分析电大尺寸目标的电磁散射和辐射特性。采用矩量法求解电磁场积分方程,最终须要求解一线性方程组。分层快速多极算法被用来加速用迭代法求解线性方程组时的矩阵向量乘积的运算。ILUT... 分层快速多极算法(MLFMM)和ILUT预处理算法被结合来分析电大尺寸目标的电磁散射和辐射特性。采用矩量法求解电磁场积分方程,最终须要求解一线性方程组。分层快速多极算法被用来加速用迭代法求解线性方程组时的矩阵向量乘积的运算。ILUT预处理算法被用来降低方程组系数矩阵的条件数,加快迭代法的收敛速度。计算实例表明了该方法的通用性和高效性。 展开更多

关键词 积分方程 矩量法(MOM) 分层快速多极算法(mlfmm) ILUT预处理

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复杂目标散射均值预估方法

4

作者 向前 方重华 +1 位作者 熊波 刘义 《装备环境工程》 CAS 2015年第1期31-33,72,共4页

目的对小于传统远场距离条件下目标散射特性均值进行测量。方法通过MLFMM软件仿真手段,给出舰船模型在自由空间的近场散射仿真与分析结果,包括随入射频率和探测距离的变化曲线。结果随着探测距离的缩减,舰船目标的近场散射与远场散射的... 目的对小于传统远场距离条件下目标散射特性均值进行测量。方法通过MLFMM软件仿真手段,给出舰船模型在自由空间的近场散射仿真与分析结果,包括随入射频率和探测距离的变化曲线。结果随着探测距离的缩减,舰船目标的近场散射与远场散射的差别较大,但二者的均值却较为一致。基于此,提出基于成像理论的定量预估均值方法,通过近场散射特性评估,所获得的结果与远场条件下的均值结果基本一致。结论仿真结果验证了该方法的准确性,提出的分析方法可为大型目标散射特性测量提供解决途径。 展开更多

关键词 近场散射 mlfmm 均值预估方法

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鸭翼的雷达散射截面影响研究 被引量：4

5

作者 郭展智 陈颖闻 麻连凤 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期259-269,共11页

针对鸭翼对鸭式布局战斗机整机的雷达散射截面(RCS)影响进行了较详细的研究与分析。首先,分析了鸭翼的散射机理,然后运用多层快速多极子方法(MLFMM)进行特定模型的整机外形RCS计算,通过鸭式布局和常规布局的RCS对比,分析了鸭翼散射对整... 针对鸭翼对鸭式布局战斗机整机的雷达散射截面(RCS)影响进行了较详细的研究与分析。首先,分析了鸭翼的散射机理,然后运用多层快速多极子方法(MLFMM)进行特定模型的整机外形RCS计算,通过鸭式布局和常规布局的RCS对比,分析了鸭翼散射对整机RCS的影响,包括鸭翼偏转状态下对整机的影响。然后,通过试验方法研究了鸭翼边缘散射和对缝散射的影响以及相应的抑制措施。研究结果表明,对鸭翼散射进行抑制或消除之后,鸭式布局完全可以应用于高隐身飞机的布局设计,其隐身性能与常规布局相当。最后,总结得出鸭翼隐身设计的指导性原则。 展开更多

关键词 鸭式布局 RCS 多层快速多极子方法(mlfmm) 常规布局 隐身

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共享铁塔与航空无线电导航台站防护间距的计算 被引量：3

6

作者 唐波 肖乔莎 +3 位作者 齐道坤 陈彬 李勃铖 刘子怡 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2020年第7期835-841,共7页

为得到航空无线电导航台站的防护间距,建立基站天线激励条件下的共享铁塔电磁散射求解模型,采用矩量法和物理光学法对电场积分进行混合求解,并针对兆赫兹频段带来的阻抗矩阵求解资源量过大的问题,提出引用多层快速多极子算法(multi leve... 为得到航空无线电导航台站的防护间距,建立基站天线激励条件下的共享铁塔电磁散射求解模型,采用矩量法和物理光学法对电场积分进行混合求解,并针对兆赫兹频段带来的阻抗矩阵求解资源量过大的问题,提出引用多层快速多极子算法(multi level fast multipole method,MLFMM)以降低计算复杂度,实现测距台站处的干扰场强求解。以共享铁塔的安装方式、铁塔塔型、铁塔基数为变量,分别求解了3种因子条件下干扰场强的变化规律,并以干扰防护率为阈值,建议航空无线电导航台站信号覆盖范围内的共享铁塔与航空无线电导航台站测距信标台之间的防护间距为11.1 km。 展开更多

关键词 共享铁塔 航空无线电导航台站 防护间距 有源干扰 电磁散射计算 多层快速多极子

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战斗机座舱次强散射源雷达隐身技术研究 被引量：1

7

作者 周韬 周生林 +2 位作者 蔡三军 杨波 岳映章 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期384-390,共7页

座舱是战斗机主要电磁散射源,实现座舱雷达隐身是隐身战斗机研制过程中的关键技术之一。战斗机座舱散射主要包括座舱内腔体散射(强散射源)以及座舱局部结构散射(次强散射源),其中腔体散射目前主要通过透明件镀膜及低RCS外形设计来进行控... 座舱是战斗机主要电磁散射源,实现座舱雷达隐身是隐身战斗机研制过程中的关键技术之一。战斗机座舱散射主要包括座舱内腔体散射(强散射源)以及座舱局部结构散射(次强散射源),其中腔体散射目前主要通过透明件镀膜及低RCS外形设计来进行控制,但要达到更高的隐身要求,必须对座舱次强散射源的雷达散射截面进行减缩控制(RCSR)设计。以隐身战斗机的棱边结构和螺栓排列结构(座舱典型次强散射源)为研究目标,分析其散射机理,并结合多层快速多极子方法(MLFMM)及微波暗室RCS试验对主要散射源的散射强度进行了评估。进一步运用外形、材料等雷达隐身技术,提出了锯齿结构设计及吸波结构材料应用等针对座舱结构次强散射源的减缩控制措施。经仿真和试验验证,所提出的减缩控制措施有效解决了座舱结构次强散射源的散射问题,进一步提高了座舱雷达隐身性能。 展开更多

关键词 座舱 RCS 隐身 次强散射源 多层快速多极子方法(mlfmm)

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复合材料透波罩头部电性能优化设计

8

作者 宋晓洁 张利嵩 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第7期33-38,共6页

透波罩是导弹等飞行器的重要组成部分,其电性能好坏直接影响导弹的制导精度和作用距离。本文针对球锥这一典型外形的透波罩,对球头区域进行仿真优化设计。建立球锥透波罩几何模型,确定关键尺寸参数,并根据复合材料的相关电性能参数和入... 透波罩是导弹等飞行器的重要组成部分,其电性能好坏直接影响导弹的制导精度和作用距离。本文针对球锥这一典型外形的透波罩,对球头区域进行仿真优化设计。建立球锥透波罩几何模型,确定关键尺寸参数,并根据复合材料的相关电性能参数和入射角分布情况,对透波罩进行初始半波壁壁厚设计;基于FEKO仿真平台,采用矩量法(MOM)结合多层快速多级子(MLFMM)算法对模型进行仿真计算,获得透波罩在俯仰向不同扫描角状态下的透波率随端头厚度的变化规律;基于电性能变化规律,对球锥透波罩头部进行优化设计。分析球头电性能的变化规律,为后续透波罩头部设计提出了优化方向,提供了技术支撑,对透波罩的设计具有一定的借鉴与指导意义。 展开更多

关键词 透波罩 电性能 矩量法(MOM) 多层快速多级子(mlfmm) 复合材料

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基于FEKO的人工电磁材料吸波体分析

9

作者 张志远 《舰船电子工程》 2017年第1期151-153,共3页

利用FEKO软件设计优化了超薄人工电磁材料吸波体单元。采用FEKO的MLFMM算法和MOM算法分别计算有限大人工电磁材料吸波体、同尺寸金属平板的双站RCS,验证了MLFMM算法的精度。仿真结果表明,单元设计吸收率与有限大人工电磁材料吸波体RCS... 利用FEKO软件设计优化了超薄人工电磁材料吸波体单元。采用FEKO的MLFMM算法和MOM算法分别计算有限大人工电磁材料吸波体、同尺寸金属平板的双站RCS,验证了MLFMM算法的精度。仿真结果表明,单元设计吸收率与有限大人工电磁材料吸波体RCS相符。 展开更多

关键词 FEKO mlfmm 人工电磁材料 吸波RCS

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单端开口复杂终端腔体RCS算法研究 被引量：1

10

作者 姚伦标 李宁 +1 位作者 张琪 于明飞 《航空科学技术》 2018年第10期58-63,共6页

在对比分析常用腔体散射的研究方法优缺点基础上,分析了腔体散射具有散射强度高、散射角度宽、高频散射等特征,亟待解决对电大尺寸复杂终端腔体的精确数学模型处理及计算精度问题。基于以矩量法(MOM)为基础的三维电磁分析软件FEKO,分别... 在对比分析常用腔体散射的研究方法优缺点基础上,分析了腔体散射具有散射强度高、散射角度宽、高频散射等特征,亟待解决对电大尺寸复杂终端腔体的精确数学模型处理及计算精度问题。基于以矩量法(MOM)为基础的三维电磁分析软件FEKO,分别采用低频数值算法、高频近似算法开展了对文献单端开口复杂终端模型的雷达截面积(RCS)对比计算研究,得出在综合考虑计算精度、效率时,由矩量法改进而来的多层快速多极子法(MLFMM)在电大尺寸复杂终端腔体电磁散射特性研究中具有较大优势。 展开更多

关键词 FEKO mlfmm 腔体 电磁散射特性 RCS

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飞机舵面缝隙缺陷建模及电磁散射特性分析

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作者 马若冰 艾俊强 +1 位作者 崔力 张扬 《电讯技术》 北大核心 2022年第3期336-341,共6页

为了研究飞机舵面缝隙在飞机头向威胁角域的散射特性,提取舵面前端缝隙设计了雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)数值仿真分析模型。采用混合场积分方程和多层快速多极子算法进行了RCS仿真计算,并以RCS峰值、波峰宽度、均值增量三... 为了研究飞机舵面缝隙在飞机头向威胁角域的散射特性,提取舵面前端缝隙设计了雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)数值仿真分析模型。采用混合场积分方程和多层快速多极子算法进行了RCS仿真计算,并以RCS峰值、波峰宽度、均值增量三个评价指标分析散射特点。舵面前端缝隙的垂直极化散射明显(不同频率下的均值增量为3.33~10.72 dB),而水平极化散射较弱(均值增量小于1.6 dB),贯通缝隙散射强于沟槽式缝隙。选取了缝隙宽度、长度、频率三个典型参数对通缝垂直极化散射进一步研究,结果表明,峰值随宽度和长度增加而增加;波峰宽度随缝隙宽度增加变化相对平缓,随缝隙长度变化不大,随频率增加而减小;均值增量随宽度增加先增大后平缓,随长度增加先减小后增大,随频率增加先降低后平缓。研究得到的结果可为飞机舵面散射特性分析和RCS减缩设计提供参考。 展开更多

关键词 飞机舵面缝隙 雷达散射截面(RCS) 电磁散射特性 多层快速多极子算法(mlfmm)

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X型尾翼临近空间飞艇隐身特性仿真 被引量：2

12

作者 肖厚地 刘龙斌 吕明云 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期181-186,共6页

为了降低临近空间飞艇的雷达散射截面(RCS)特性,研究了X型尾翼变形角的不同对临近空间飞艇RCS特性的影响.采用物理光学法仿真出X型尾翼不同变形角对临近空间飞艇头向、侧向和尾向RCS特性的影响,并分别采用物理光学法和多层快速多极子法(... 为了降低临近空间飞艇的雷达散射截面(RCS)特性,研究了X型尾翼变形角的不同对临近空间飞艇RCS特性的影响.采用物理光学法仿真出X型尾翼不同变形角对临近空间飞艇头向、侧向和尾向RCS特性的影响,并分别采用物理光学法和多层快速多极子法(MLFMM)计算对比球的RCS.对比说明了物理光学法是准确合适的.仿真结果表明,X型尾翼变形角的不同对飞艇头向RCS影响较小,对侧向的RCS影响较大.变形角从0°增加到20°时,侧向RCS减小到0°时的13.7%.X型尾翼的变形可以显著改善临近空间飞艇侧向隐身性能,同时增大了其他方向的RCS. 展开更多

关键词 临近空间飞艇 X型尾翼 隐身 物理光学法 多层快速多极子法

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改进的特征基函数法分析电磁散射问题

13

作者 王全全 王唯 +3 位作者 刘志伟 陈华 樊振宏 陈如山 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2103-2106,共4页

目标电磁散射特性分析具有重要意义,矩量法等数值方法是求解该类问题的重要工具。当待分析目标的电尺寸增大时,矩量法的内存需求和计算量随之快速增加,极大地限制了可求解问题的规模。宏基函数类方法通过在宏域上构造各种宏基函数,减少... 目标电磁散射特性分析具有重要意义,矩量法等数值方法是求解该类问题的重要工具。当待分析目标的电尺寸增大时,矩量法的内存需求和计算量随之快速增加,极大地限制了可求解问题的规模。宏基函数类方法通过在宏域上构造各种宏基函数,减少未知量数目,实现最终矩阵方程规模的缩减,使分析大规模问题变为可能。重点研究该类方法中近期获得较大发展的特征基函数法,结合物理光学法和球谐函数展开-多层快速多极子技术分析电磁散射问题。数值结果验证了改进的特征基函数法的准确性与高效性。 展开更多

关键词 电磁散射 矩量法 特征基函数法 物理光学法 球谐函数展开-多层快速多极子法

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机翼后缘电磁散射特性分析 被引量：4

14

作者 张维仁 艾俊强 王健 《电讯技术》 北大核心 2021年第2期242-247,共6页

采用多层快速多极子方法分析了梯形机翼后缘行波电磁散射和极化特性。针对机翼后缘半径和机翼展长等关键设计参数,建立了变参数模型并进行了多方案仿真分析,讨论了后缘半径和展长参数对机翼后缘行波在前向角域产生波峰的变化规律和散射... 采用多层快速多极子方法分析了梯形机翼后缘行波电磁散射和极化特性。针对机翼后缘半径和机翼展长等关键设计参数,建立了变参数模型并进行了多方案仿真分析,讨论了后缘半径和展长参数对机翼后缘行波在前向角域产生波峰的变化规律和散射量级。最后针对机翼后缘应用吸波材料的方案进行了计算分析,结果证明在机翼后缘应用吸波材料可以有效减缩后缘产生的行波散射。 展开更多

关键词 机翼后缘 电磁散射 行波 多层快速多极子方法

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通信信号的电磁兼容和电磁危害仿真研究 被引量：2

15

作者 贾云峰 《安全与电磁兼容》 2006年第5期94-96,104,共4页

采用FEKO软件提供的矩量法和多层快速多级子(MOM、MLFMM)、有限元(FEM)、物理光学法(PO)及其混合算法对通信信号的电磁兼容(EMC)和SAR(SpecifyAbsorbingRate)进行了仿真分析,并与实测结果和时域有限差分方法(FDTD)仿真结果进行了对比。... 采用FEKO软件提供的矩量法和多层快速多级子(MOM、MLFMM)、有限元(FEM)、物理光学法(PO)及其混合算法对通信信号的电磁兼容(EMC)和SAR(SpecifyAbsorbingRate)进行了仿真分析,并与实测结果和时域有限差分方法(FDTD)仿真结果进行了对比。结果表明,FEKO软件可以精确地分析相关电磁兼容问题。 展开更多

关键词 矩量法 多层快速多级子 有限元 物理光学法 电磁兼容 SAR

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低RCS目标雷达散射特性增强方法研究 被引量：4

16

作者 徐顶国 魏子豪 +3 位作者 骆盛 刘钧圣 王军 赵军民 《航空科学技术》 2021年第5期39-43,共5页

隐身飞机的出现对导弹的作战能力提出了更高的要求,增大敌方目标自身雷达散射特性是未来导弹反隐身技术发展的一个重要方向。为了实现低RCS目标电磁增强,本文拟针对典型隐身飞机,基于电磁理论和导弹反隐身技术,设计了几种不同的目标RCS... 隐身飞机的出现对导弹的作战能力提出了更高的要求,增大敌方目标自身雷达散射特性是未来导弹反隐身技术发展的一个重要方向。为了实现低RCS目标电磁增强,本文拟针对典型隐身飞机,基于电磁理论和导弹反隐身技术,设计了几种不同的目标RCS增强方案;利用基于多层快速多极子算法(MLFMM)的FEKO软件,计算、分析不同增强方案在低RCS目标载体上的RCS特性和增强效果,其结论为未来导弹反隐身技术和智能化导弹的发展提供参考。 展开更多

关键词 隐身飞机 反隐身 雷达截面积 多层快速多极子算法

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某型无人艇载设备防护罩的隐身设计与仿真 被引量：1

17

作者 钱前进 《科学技术创新》 2022年第3期193-196,共4页

为提高某型无人艇载设备的隐身性能,采用外形隐身设计技术,设计了一种满足无人艇安装要求的隐身防护罩,采用多层快速多极子与高频物理光学法混合算法(MLFMM+PO),在不同频率、不同探测仰角条件下对防护罩开展RCS仿真分析。仿真结果表明,... 为提高某型无人艇载设备的隐身性能,采用外形隐身设计技术,设计了一种满足无人艇安装要求的隐身防护罩,采用多层快速多极子与高频物理光学法混合算法(MLFMM+PO),在不同频率、不同探测仰角条件下对防护罩开展RCS仿真分析。仿真结果表明,随着防护罩周向各面内倾角增大,RCS平均值明显减小。仿真结果对相似艇载设备的隐身设计提供了有益参考。 展开更多

关键词 隐身防护罩 RCS 多层快速多极子与高频物理光学法混合算法

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多频段汽车天线电磁兼容与布局优化仿真设计 被引量：2

18

作者 易泓伶 毛嵩 +4 位作者 黎小娇 王安 高阳春 田甜 陈兵 《安全与电磁兼容》 2024年第4期58-65,共8页

利用仿真软件FEKO对汽车多天线电磁兼容与布局优化进行电磁仿真设计。针对天线单体目标及车载天线一体化电大尺寸目标,FEKO分别了采用矩量法(MoM)求解器、多层快速多极子算法(MLFMM)求解器,统计了两种求解器的未知量数目、运行时间等参... 利用仿真软件FEKO对汽车多天线电磁兼容与布局优化进行电磁仿真设计。针对天线单体目标及车载天线一体化电大尺寸目标,FEKO分别了采用矩量法(MoM)求解器、多层快速多极子算法(MLFMM)求解器,统计了两种求解器的未知量数目、运行时间等参数,并获得了回波损耗和远场增益方向图等仿真结果。通过对汽车不同工作频段的天线进行布局设计以及仿真,获得了天线之间隔离度这一电磁兼容重要指标,并通过优化多天线布局,提高了天线之间的隔离度、汽车的电磁兼容性。利用布局优化仿真的方法可以在研发前期发现潜在的问题,有效地降低车企研发成本、缩短研发周期。 展开更多

关键词 矩量法 快速多极子算法 FEKO 汽车天线 隔离度 布局优化

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