1.一種超高速薄涂敷隱身飛行目標的電磁散射分析方法,其特征在于步驟如下:
第一步,建立超高速薄涂敷隱身飛行目標等離子殼套模型,根據飛行目標的飛行高度、攻角和飛行馬赫數參數,對超高速飛行目標進行氣動模擬計算,得到目標的電子數密度、溫度和壓強信息數據,由此得到等離子體特征頻率以及碰撞頻率,再由以下公式得到等離子殼套各空間位置的等效相對介電常數,
ϵr=1-ω2peω2+v2-jvωω2peω2+v2---(1)]]>
其中ωpe為等離子體特征頻率,ω為電磁波頻率,v為等離子體碰撞頻率;
第二步,根據包裹等離子殼套超高速飛行目標結構的散射特性,采用矩量法基礎理論,得到積分方程,其矩陣方程形式為:
ZmnDDZmnMDZmnDMZmnMMDnIn=vmVvmS---(2)]]>
ZDD代表介質對介質的作用,ZDM表示介質對金屬及涂敷的作用,ZMD都表示金屬及涂敷對介質的作用,ZMM表示金屬對金屬的作用,Dn和In是待求未知電流系數,和是右邊向量激勵;
第三步,求解矩陣方程(2),得到電流系數Dn和In,再根據互易定理由電流系數計算電磁散射參量;
步驟2中,矩陣方程的具體表達形式如下:
ZDD=∫V1ϵnfmV·fnVdV-ω2μ0∫Vm∫VnKnfmV·fnVGdV′dV+1ϵ0∫Vm∫VnKn▿·fmV▿′·fnVGdV′dV-1ϵ0∫Ωm∫VnKnn^·fmV▿′·fnVGdV′dV+1ϵ0∫Vm∫Vn▿·fmV(▿Kn)·fnVGdV′dV-1ϵ0∫Ωm∫Vnn^·fmV(▿Kn)·fnVGdV′dV---(3)]]>
ZMD=jωμ0∫Vm∫SnfmV·fnSGdS′dV-1jωϵ0∫Vm∫Sn▿·fmV▿′·fnSGdS′dV+1jωϵ0∫Ωm∫Snn^·fmV▿′·fnSGdS′dV-jωμ0∫Vm∫VnTDSKnfmV·n^′▿′·fnSGdV′dV-1jωϵ0∫Vm∫Sn▿Kn▿·fmV▿′·fnSGdS▿′dV+1jωϵ0∫Ωm∫Sn▿Knn^·fmV▿′·fnSGdS▿′dV+1jωϵ0∫Vm∫SnΔKn▿·fmV▿′·fnSGdSΔ′dV-1jωϵ0∫Ωm∫SnΔKnn^·fmV▿′·fnSGdSΔ′dV+jωμ0(μr-1)∫Vm∫VnTDSfmV·n^′×fnS×▿GdV′dV---(4)]]>
ZDM=-ω2μ0∫Sm∫VnKnfmS·fnVGdV′dS+1ϵ0∫Sm∫VnKn▿·fmS▿′·fnVGdV′dS+1ϵ0∫Sm∫Vn▿·fmS(▿Kn)·fnVGdV′dS---(5)]]>
ZMM=jωμ0∫Sm∫SnfmS·fnSGdS′dS+1jωϵ0∫Sm∫Sn▿·fmS▿′·fnSGdS′dS-jωμ0∫Sm∫VnTDSKnfmS·n^′▿′·fnSGdV′dS-1jωϵ0∫Sm∫Sn▿Kn▿·fmS▿′·fnSGdS▿′dS+1jωϵ0∫Sm∫SnΔKn▿·fmS▿′·fnSGdSΔ′dS+jωμ0(μr-1)∫Sm∫VnTDSfmS·n^′×fnS×▿GdV′dS---(6)]]>
其中,和分別代表體和面測試基函數,V表示介質區域,S表示金屬表面,VTDS表示薄介質區域,表示薄介質下表面,SΔ表示薄介質上表面,ω為電磁波角頻率,常數系數是自由空間的格林函數;
上式中右邊向量是由平面波產生的,寫成
vmV=∫VfmV(r)·EidV---(7)]]>
vmS=∫VfmS(r)·EidV---(8)]]>
Ei是入射電場。