[发明专利]基于积分边界的介质粗糙面有限元电磁仿真方法

权利要求书

1.一种基于边界积分的介质粗糙面有限元电磁仿真方法，包括如下步骤：

（1）根据介质粗糙面的功率谱密度和粗糙面参数，通过蒙特卡洛方法产生仿真的介质粗糙面；

（2）通过人工边界将介质粗糙面仿真区域进行截断处理，然后对介质粗糙面仿真区域进行三角面元离散，并对离散三角面元进行编号，将该编号作为仿真区域的面元编号；

（3）根据面元编号的仿真区域，获得介质粗糙面离散仿真区域的有限元方程和人工边界处的积分边界条件，并将获得的有限元方程与积分边界条件结合成一个电磁耦合方程组；

（4）将电磁耦合方程组转化为电磁耦合矩阵，并求解电磁耦合矩阵获得介质粗糙面仿真区域的雷达散射参数。

2.根据权利要求书1所述的介质粗糙面建模处理方法，其中步骤（1）所述的根据介质粗糙面的功率谱密度和粗糙面参数，通过蒙特卡洛方法产生仿真的介质粗糙面，按如下步骤进行：

（1a）通过实验获得所要仿真介质粗糙面的均方根高度、相关长度等粗糙面参数和功率谱密度，并选取一系列振幅独立的高斯随机变量的高斯谐波；

（1b）根据获得的介质粗糙面的均方根高度、相关长度等粗糙面参数和功率谱密度，通过蒙特卡洛方法对高斯谐波进行傅里叶变换产生仿真的介质粗糙面。

3.根据权利要求书1所述的介质粗糙面仿真区域处理方法，其中步骤（2）所述的通过人工边界将介质粗糙面仿真区域进行截断处理，是在介质粗糙面仿真区域上方和下方分别设置人工截断边界，将介质粗糙面仿真区域划分为内部区域和外部区域，并在仿真区域上方人工截断边界上引入锥形入射波。

4.根据权利要求书1所述的介质粗糙面仿真区域处理方法，其中步骤（2）所述的对介质粗糙面仿真区域进行三角面元离散，是将产生的介质粗糙面导入模型处理有限元商用软件ANSYS，剖分介质粗糙面仿真区域，并导出介质粗糙面仿真区域数据文件，获得介质粗糙面三角面元离散仿真区域。

5.根据权利要求书1所述的介质粗糙面离散仿真区域处理方法，其中步骤（2）所述的对离散三角面元进行编号，是将每个三角面元的顶点按右手原则进行编号，并引入整数数组n(e,i)对介质粗糙面仿真区域的离散三角面元编号进行记录，在联系数组n(e,i)中，e是单元编码，i是结点的局部编码，n(e,i)的值是结点的全局编码。