采用分部外推BCGS-FFT方法快速求解电磁散射问题

摘要：

为了快速求解电磁散射问题中具有震荡性、奇异性、慢收敛性的索末菲积分,提出了一种利用分部外推算法加速索末菲尾部积分计算,并结合稳定双共轭快速傅里叶变换(stabilized biconjugate gradient fast Fourier transform,BCGS-FFT)算法求解电磁散射问题场分布情况的新方法.首先给出电场积分方程(electric field integral equation,EFIE)的表达形式,且在求解过程的索末菲积分中应用一种便捷的椭圆积分路径来最小化索末菲积分的震荡性与奇异性,在索末菲尾部积分使用Levin分部外推法来提高积分收敛速度,以此来快速填充并矢格林函数矩阵.然后对新方法进行了多种数值实验,验证算法的精确度,并对比了新方法与传统BCGS-FFT方法的计算效率,发现在保持相同计算精度的条件下,新方法可节省20％～37％的计算时间.该方法能应用于复杂散射体嵌入多层空间的电磁散射计算,为快速求解目标区域的电磁散射场提供了一种新的方法.

关键词：分部外推法;电磁散射;电场积分方程(EFIE);格林函数;稳定双共轭快速傅里叶变换(BCGS-FFT)

所属期刊栏目：36

分类号：O451(无线电物理学)

资助基金：陕西省自然科学基础研究计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：667-676