31、电磁仿真中的数值计算与优化

电磁仿真中的数值计算与优化

1. 引言

在电磁学领域，准确计算雷达散射截面（RCS）是一项重要任务。本文将介绍使用特定求解器计算多种测试物体RCS的方法，并分析预处理器的性能以及迭代求解中初始猜测的优化策略。

2. 计算平台与运行参数

2.1 计算平台

计算工作在特定的Dell工作站上进行。

2.2 运行参数

• 网格构建 ：在每个介质区域，每个波长至少构建λ/10个未知数的三角形网格。
• 积分方程应用 ：在封闭导体上应用CFIE（α = 0.5），在介质界面应用PMCHWT。
• 八叉树设置 ：对于部分示例，八叉树的最细级别立方体大小为λ0/2。
• SVD压缩 ：辐射和接收函数的SVD压缩参数τSVD = 10−2，近矩阵的τSVD = 10−4。
• 预处理器 ：为每个案例构建ILUT预处理器，现有非对角块的τSVD = 10−3，填充块的τSVD = 10−1，块丢弃容差τILUT = 10−4。
• 迭代求解 ：使用GMRES迭代，残差容差ϵ = 10−3。

3. 测试物体的RCS计算

3.1 球体

• 导电球体 ：考虑半径为0.5米的导