[发明专利]用于计算结构的电磁散射属性和用于近似结构的重构的方法和设备

权利要求书

1.一种计算结构的电磁散射属性的方法，所述结构包括相异属性的材料，所述相异属性在材料边界处引起电磁场内至少一处不连续，所述方法包括步骤：

(a)通过使用场-材料相互作用算符在电磁场的连续分量和对应于所述电磁场的被标定比例的电磁通量密度的连续分量上运算来确定对照电流密度的分量，以数值求解针对于对照电流密度的体积积分方程，被标定比例的电磁通量密度被形成为对照电流密度的不连续分量和电磁场的不连续分量的被标定比例的和；和

(b)通过使用所确定的对照电流密度的分量计算所述结构的电磁散射属性。

2.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：

(a)使用第一连续分量提取算符来提取电磁场的连续分量；和

(b)使用第二连续分量提取算符来提取被标定比例的电磁通量密度的连续分量，

其中，场-材料相互作用算符在所提取的连续分量上运算。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述结构在至少一个方向上是周期性的，并且电磁场的连续分量、被标定比例的电磁通量密度的连续分量、对照电流密度的分量以及场-材料相互作用算符在光谱域中由至少一个对应的有限傅里叶级数相对于所述至少一个方向表示，并且所述方法还包括步骤：通过计算傅里叶的系数来确定场-材料相互作用算符的系数。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括步骤：由电磁场的连续分量和被标定比例的电磁通量密度的连续分量形成在材料边界处连续的矢量场，并且其中确定对照电流密度的分量的步骤通过使用场-材料相互作用算符在矢量场上运算来执行。

5.如权利要求4所述的方法，还包括步骤：

(a)在所述结构的参照材料边界限定的区域内生成局部法向矢量场；

(b)通过使用法向矢量场来选择电磁场的沿材料边界切向的连续分量和选择沿材料边界法向的对应的电磁通量密度的连续分量以构造矢量场；

(c)在该区域上执行法向矢量场的局部积分以确定场-材料相互作用算符的系数。

6.如权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括步骤：

(a)在所述结构的参照材料边界限定的区域内生成局部法向矢量场；

(b)使用所述法向矢量场以选择电磁场的沿材料边界法向的不连续分量和对照电流密度的沿材料边界法向的不连续分量；

(c)在该区域上执行法向矢量场的局部积分以确定场-材料相互作用算符的系数。

7.如权利要求5-6中任一项所述的方法，其中生成局部法向矢量场的步骤包括对连续分量中的至少一个标定比例。

8.如权利要求5所述的方法，其中生成局部法向矢量场的步骤包括对矢量场直接使用变换算符以将矢量场从依赖于所述法向矢量场的基转换为不依赖于所述法向矢量场的基。

9.如权利要求5-8中任一项所述的方法，其中生成局部法向矢量场的步骤包括将所述区域分解成多个子区域，每一个子区域具有相应的法向矢量场，并且执行局部积分的步骤包括在每个子区域的每个相应的法向矢量场上求积分。

10.如权利要求5-9中任一项所述的方法，还包括：在生成局部法向矢量场和材料边界的局部的区域内使用介电常数的沿材料边界法向的分量和介电常数的至少一个其他不同的沿材料边界切向的分量将电磁通量密度与电场相关联。

11.一种由检测到的物体被辐射照射引起的电磁散射属性来重构物体的近似结构的方法，所述方法包括步骤：

(a)估计至少一个结构参数；

(b)由所述至少一个结构参数确定至少一个模型电磁散射属性；

(c)将所检测到的电磁散射属性与所述至少一个模型电磁散射属性对比；和

(d)基于所述对比的结果来确定物体的近似结构；

(e)其中，所述模型电磁散射属性通过使用根据前述权利要求中任一项所述的方法确定。

12.如权利要求11所述的方法，还包括在库里布置多个模型电磁散射属性的步骤，并且所述对比步骤包括将所检测到的电磁散射属性与库里的内容进行对比。

13.如权利要求11或12所述的方法，还包括迭代以下步骤：确定至少一个模型电磁散射属性、和对比所检测到的电磁散射属性，其中所述结构参数基于在先前的迭代中的对比步骤的结果来修正。