特征基函数法：解决二维电大尺寸电磁散射的高效新途径

本文主要探讨了二维电大尺寸目标的电磁散射特性，采用了一种创新的分析方法——特征基函数法。特征基函数法是近年来发展起来的高效求解电磁散射问题的策略，它建立在分块和高层基函数的基础上，通过调整子域的大小来控制生成矩阵的维度，从而实现矩阵降阶，降低了计算复杂度。这种方法有效地解决了随着目标尺寸增大，传统的矩量法（MoM）所面临的阻抗矩阵快速增大导致的计算资源压力问题。 特征基函数法的关键在于它能直接考虑部分域之间的耦合效应，避免了迭代过程中的子域交互处理，这对于处理电大尺寸目标的电磁散射问题具有明显优势。作者孙玉发和岳玫君针对二维电大尺寸的导体柱和介质柱，运用特征基函数法结合区域分解法，计算了雷达散射截面，并通过扩展子域边界的方法，成功地消除了因直接划分子域而导致的电流不连续性问题。 文中提到，虽然矩量法通常被视为数值问题的精确解，但在处理大型目标时其计算效率受限。相比之下，特征基函数法不仅提供了更为高效的解决方案，而且计算结果与传统矩量法保持良好一致性。此外，这种方法的应用领域正在不断扩大，例如天线阵列特性和随机分布目标的电磁散射分析。 文章的核心内容是介绍了特征基函数法的基本原理，即如何将电磁散射问题转化为矩阵形式，然后利用特征基函数的特性来简化矩阵结构。具体来说，它涉及到了阻抗矩阵、激励向量和未知电流向量的表示，以及如何通过矩阵方程求解问题。作者通过实际计算验证了这种方法的有效性和计算效率提升，为解决二维电大尺寸目标的电磁散射问题提供了一个有效的工具。