MFIE高阶算法：离散分析雷达散射截面及其应用

本文主要探讨了MFIE（Method of Fundamental Solutions, 基本解法）在分析雷达散射截面(RCS, Radar Cross Section)的高阶算法中的应用。雷达散射截面是雷达隐身技术的核心概念，它衡量了目标在雷达波照射下的回波强度，通过等效反射器模型定义，即在特定接收方向上，目标与等效反射器有相同的回波功率。 文章首先介绍了雷达散射截面的定义及其影响因素，包括目标材料的电性能、几何形状、雷达波的照射角度、波长以及入射场和接收天线的极化方式。雷达散射截面的计算在不同频率区域有不同的处理方法，如低频区的瑞利近似和波恩近似，谐振区的MoM（Method of Moments）和FEM（Finite Element Method），以及高频区的GO（Geometrical Optics）和PO（Physical Optics）等。 高阶算法的核心在于利用高阶基函数来更精确地描述物理量分布并加快求解速度。然而，这涉及到高阶基函数的构造难题，尤其是对于面单元和体单元。传统的高阶方法在实际应用中受限于复杂基函数的设计困难。而Nyström方法作为一种基于点的离散方法，解决了这个问题，它简化了构造过程，能够灵活地调整阶次，分为建模、离散和求解三个步骤。 在具体的算法中，文章提到了EFIE（Electric Field Integral Equation）、MFIE（Magnetic Field Integral Equation）和CFIE（Combined Field Integral Equation）三种积分方程的选择，这些都是用于解决电磁场问题的常用方法。MFIE尤其适合处理电大目标的计算，因为它在处理奇异性的处理上表现出色。 总结来说，本文深入研究了如何通过高阶算法，特别是MFIE和Nyström方法，有效地处理雷达散射截面的计算，特别是在电大目标和复杂电磁环境下，以提高计算精度和效率。这对于雷达隐身设计、目标识别以及电磁场模拟等领域具有重要意义。