MATLAB基于伽略金法的柱体电磁波散射矩量法仿真

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现伽略金矩量法，仿真二维柱体结构对TE/TM电磁波的散射特性。通过离散边界条件求解表面电流分布，计算远场散射截面，为电磁散射分析提供数值工具。

详 情 说 明

基于伽略金法的柱体TE/TM波散射矩量法仿真项目

项目介绍

本项目是一个基于矩量法（Method of Moments, MoM）中伽略金法（Galerkin Method）的电磁散射数值仿真工具。项目核心目标是模拟横电波（TE波）与横磁波（TM波）在二维柱体结构上的散射过程。通过将柱体表面边界条件进行离散化处理，构建并求解线性方程组以获得表面等效电流分布，最终计算出关键的电磁散射参数，如远场散射截面和近场分布。本项目支持包括圆形、椭圆在内的多种柱体几何形状，可广泛应用于电磁兼容性分析、雷达目标特性研究等领域。

功能特性

• 多模式支持：分别计算横电波（TE）和横磁波（TM）两种极化模式的散射场。
• 灵活的几何建模：支持用户定义圆形、椭圆形等多种截面形状的柱体及其尺寸、位置。
• 全面的参数配置：允许设置入射波频率、入射角度、极化方式，以及柱体的介质参数（如相对介电常数）。
• 丰富的输出结果：

* 柱体表面等效电流的幅度与相位分布。 * 二维远场散射方向图（极坐标形式）。 * 雷达散射截面（RCS）随频率或角度变化的曲线。 * 柱体周围电场/磁场的近场分布云图。 * 求解过程的收敛性分析曲线。

• 可控的计算精度：用户可通过设置离散分段数量和迭代容差阈值来控制计算的精度与速度。

使用方法

1. 配置输入参数：在程序的主入口或配置文件中，设定柱体的几何参数（形状、尺寸、位置）、入射波参数（频率、入射角、极化方式）、介质参数以及计算控制参数（离散数量、容差）。
2. 运行仿真：执行主程序文件，启动计算流程。程序将自动完成几何离散、矩阵填充、方程求解、场值计算等步骤。
3. 查看与分析结果：计算完成后，程序会自动生成并显示各项结果的图表和数据文件，用户可据此进行电磁散射特性的分析。

系统要求

• 操作系统：Windows、Linux 或 macOS。
• 软件环境：需要安装 MATLAB（推荐 R2018a 或更高版本）。
• 硬件配置：建议配备足够的内存（RAM），具体需求取决于离散化规模（分段数量），问题规模较大时需要更多内存以保证计算效率。

文件说明

主程序文件承担了项目的核心调度与计算功能。它首先负责读取和解析用户定义的各种仿真参数，包括柱体形状、入射波条件和介质属性。随后，该文件主导了矩量法求解的关键流程：根据参数对柱体表面进行几何离散，应用伽略金法构建描述表面电流的阻抗矩阵和激励向量，并调用线性方程组求解器计算电流分布。最后，它整合了后处理模块，基于求解出的电流分布计算远场、近场、RCS等各类散射数据，并驱动图形化界面对计算结果进行可视化展示与输出。