二维金属体散射的矩量法MATLAB程序与验证

本资源文档详细介绍了基于矩量法的二维金属体散射问题的MATLAB编程实现。首先，问题聚焦于计算一个二维圆柱体或椭圆柱体在垂直z轴入射的TM或TE平面波下的散射场。麦克斯韦方程组提供了理论基础，通过电场积分方程将问题转化为求解表面电流引起的远场场强。具体步骤包括： 1. 电场积分方程：通过分析，电场积分方程展示了面电流与远场的关系。在圆柱表面上划分成N个微小区域，使用点匹配法进行离散化，将连续方程转化为离散形式的线性系统，矩阵形式为[J] = [B]。 2. 离散方程求解：矩阵中非对角线元素根据m和n的值有所不同，m≠n时为复数积分，m=n时有特定解析表达式。通过LU分解算法（矩阵分解为上三角矩阵L和下三角矩阵U），求解[J]，进而得到散射场。 3. 磁场积分方程：对于TE波，只有横截面上的磁场分量，电流密度的纵分量为零。MFIE（矩量法电磁感应方程）用于描述这个问题，通过脉冲函数逼近等效电流密度，从而形成矩阵方程。 4. 计算机数值实验：文档展示了实际的MATLAB编程过程，包括将理论模型转化为代码，以及如何处理边界条件、矩阵构建和求解，最终目的是通过对比与模式展开法的结果来验证计算的准确性。 5. 散射截面和回波宽度：文档还涉及了如何计算和解释二维场中的散射截面，以及回波宽度的近似公式，这对于理解和评估散射性能至关重要。 通过这个文档，读者可以学习到二维金属体散射问题在MATLAB中的数值模拟方法，包括关键的数学原理、编程技巧和结果验证手段，对电磁波与结构相互作用的研究具有实用价值。