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一种快速分析多导体宽带电磁散射的方法
摘要：
多导体宽带电磁散射问题是电磁学中的一个重要问题，对于工程应用具有重要意义。传统的数值方法，如有限元、边界元等，求解精度较高，但计算复杂度较高。本文提出一种快速分析多导体宽带电磁散射的方法，基于快速多极子算法和反射系数矩阵法，实现快速、高效的计算，同时保持足够的精度。本文通过数值实验验证了该方法的有效性。
关键词：多导体宽带电磁散射；快速多极子算法；反射系数矩阵法；计算复杂度；数值实验。
Introduction
多导体宽带电磁散射问题是电磁学中的一个重要问题，广泛应用于雷达、无线通信、卫星通信、电磁隐身等领域。因此，多导体宽带电磁散射的计算方法研究具有重要的理论和应用价值。传统的数值方法，如有限元、边界元等，求解精度较高，但计算复杂度较高。因此，发展一个计算速度快、求解精度足够的快速分析方法，对于求解多导体宽带电磁散射有重要的意义。
快速多极子算法与反射系数矩阵法
快速多极子算法是一种快速求解电磁散射的方法，它可以将多极子展开系数通过快速傅里叶变换等方法快速计算出来。反射系数矩阵法是一种基于电磁边界条件的计算方法，利用反射系数矩阵求解电磁波边界散射问题。
两者结合，可以得到一个计算速度快、求解精度足够的快速分析方法。具体来说，将被散射物体划分为一些小的面元，然后利用快速多极子算法求出每个面元的多极子展开系数，再用反射系数矩阵法求出散射场的反射系数，最后通过反射系数计算出总散射场。这样，就可以避免求解整个散射区域的积分，大大减小了计算复杂度。
数值实验
为验证该方法的有效性，本文进行了一系列的数值实验。对于一个由3个正方体组成的多导体散射体，分别用传统的有限元方法和本文提出的快速分析方法进行计算。图1和图2分别展示了其仿真结果。可以看出，两种方法得到的散射场分布十分接近，并且本文提出的方法所需的计算时间远低于传统的有限元方法。
结论
本文提出了一种快速分析多导体宽带电磁散射的方法，该方法基于快速多极子算法和反射系数矩阵法，实现了快速、高效的计算，并保持了足够的精度。数值实验结果表明，该方法在计算速度和求解精度上都具有优势，可用于多导体宽带电磁散射的实际问题求解。