半空间目标宽带电磁散射特性的快速插值方法

樊 君 雷振亚 谢拥军，2 田 超 陈博韬

（1.西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室，陕西 西安 710071；2.北京航空航天大学电磁兼容实验室，北京 100083）

引 言

半空间环境下电大目标的电磁辐射和散射分析对于地下探测、以及地、海面雷达目标隐身与识别工程具有重要意义。并且随着宽带高分辨雷达的逐步应用，如何高效地获得半空间目标超宽带电磁散射特性成为亟待解决的问题。然而，由于超宽带雷达的工作频率范围非常宽，传统的方法（如矩量法等）多是基于频域的算法，要准确地分析频带内的散射特性，就必须逐个频点进行计算，计算效率非常低。因此，如何利用频带内有限个频点所携带的电磁信息来获得整个频带内的电磁散射特性就显得尤为重要。

近年来，随着电磁理论的不断发展，涌现出许多快速有效的插值方法。波形渐进估计（AWE）［1-4］技术的主要思想是通过求解电、磁场积分方程，得到展开频率点处的目标表面电流密度，通过泰勒级数展开以及padé近似获得频带内任意频点的表面电流密度，进而计算出散射场和雷达散射截面（RCS），已被成功地用于目标宽带散射特性的分析中。该方法使得插值效率大大提高，但其有效计算频带受到泰勒级数和padé近似本身性质的限制，并且由于计算过程中需要存储稠密的阻抗矩阵及其多阶导数而需占用大量内存。模型参数估计（MBPE）［5-7］以及契比雪夫逼近方法［8-9］也能对目标宽带电磁散射特性进行有效地分析。……