二维金属体散射计算：矩量法MATLAB实现

"该文档是关于使用矩量法（Method of Moments, MoM）计算二维金属圆柱体散射场的MATLAB程序介绍。" 基于矩量法的二维金属体散射计算是一种解决电磁波与物体相互作用问题的常用方法，特别是在微波和光子学领域。这篇文档详细阐述了如何利用矩量法来计算金属圆柱体的散射特性，特别是TM或TE平面波垂直入射的情况。 1. 问题描述： 问题涉及到计算一个金属圆柱体在垂直Z轴的TM或TE平面波入射下的散射场。这个问题通常用于模拟天线、雷达散射和电磁兼容性等问题。二维问题简化了计算，使得问题更加易于处理。 2. 矩量法求解过程： - **电场积分方程**：首先，文档基于麦克斯韦方程推导出电场积分方程，利用金属表面的边界条件（即电场在金属表面为零），并离散化问题，将连续的积分转化为离散的代数方程组。 - **离散化**：将圆柱体表面划分为多个小面积元素，并使用点匹配法选择基函数。基函数通常采用狄拉克δ函数的形式，这样可以将积分方程转化为线性代数方程组。 - **方程组求解**：使用LU分解对得到的方程组进行求解，找到等效的面电流分布，从而计算出散射场。 - **验证**：建议通过模式展开法的结果对计算的J值进行验证，以确保计算的准确性。 3. 磁场积分方程（针对TE波）： 对于TE波情况，磁场积分方程被提出，同样进行离散化处理，计算相应的等效电流密度，然后求解得到散射场。 4. 计算机数值实验及分析： 这部分未在提供的内容中详细说明，但通常会包括实际的MATLAB编程实现，数值计算结果以及对结果的分析，可能包含散射截面、回波宽度等重要参数的计算和可视化。 通过这种方法，研究者可以模拟和预测不同形状和尺寸的金属结构在电磁波作用下的行为，这对于设计天线、雷达系统或者评估无线通信设备的性能至关重要。MATLAB程序的实现则提供了直观且可操作的工具，使得这些复杂的计算变得更加便捷。