微带阵列高阶算法：解析雷达散射截面的精度提升

微带阵列的计算结果-分析雷达散射截面的高阶算法 本文探讨了雷达散射截面(RCS)在电磁波领域的关键作用，它是衡量雷达信号返回强度的重要物理量，用于评估目标在雷达照射下的可见性。雷达散射截面的大小取决于目标的电性能、几何形状、雷达波的入射角度、波长以及入射场和接收天线的极化状态。研究的重点集中在雷达散射截面的数学表达式及其影响因素，尤其是在不同频率区域如低频区、谐振区和高频区的特性。 文章介绍了几种常用的散射问题分析方法，包括低频区的瑞利近似和波恩近似，谐振区的MoM（Method of Moments，矩量法）和FEM（Finite Element Method，有限元方法），以及高频区的GO（Geometrical Optics，几何光学）和PO（Physical Optics，物理光学）等近似方法。对于复杂的大尺度电大目标散射体，混合方法如微带阵列的高阶算法被引入。 高阶算法的核心在于使用高阶基函数，以更少的未知量精确地描述物理量分布，提高计算效率。然而，构造高阶基函数是一项挑战，特别是对于面单元和体单元。相比之下，Nyström方法作为一种基于点的离散方法，避免了直接构建高阶基函数的问题。它简化了实现过程，允许灵活的阶次调整，并且分为建模、离散和求解三个步骤： 1. 建模部分：高精度地描述散射体，通过减少建模误差，不受限于特定工具，提供了更大的灵活性。 2. 离散积分方程的选择：文章提到的三种方法——电场边界条件积分方程(EFIE，Electric Field Integral Equation)、磁场边界条件积分方程(MFIE，Magnetic Field Integral Equation)和电流源边界条件积分方程(CFIE，Current Source Integral Equation)，这些在 Nyström 方法的离散过程中起到关键作用。 通过使用Nyström方法，可以有效地处理电大目标的计算，尤其是在高频区，这对于实际应用中的雷达隐身技术和雷达系统设计具有重要意义。本文提供了一种有效且精确的工具，用于分析和预测雷达散射截面，对于提升雷达性能和目标隐身能力具有深远影响。