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現代戰爭首先是電子高科技的對抗，而雷達探測與隱身技術又是其主要的對抗領域之一。目標的雷達散射截面（RCS）是評判目標電磁隱身特性的一個重要指標，快速精確的目標RCS分析對于隱身設計人員具有重要的指導意義，尤其是飛機、導彈、艦船等的雷達目標特性分析引起了世界各國的高度重視。飛機、導彈、艦船等軍用目標，它們的電尺寸往往非常巨大，因此分析其電磁散射特性對一般軟件是一個巨大的挑戰。

針對不同類型RCS的解決方案

待分析RCS問題的電尺寸和模型復雜度不同，FEKO提供的處理方法也有所不同，這樣做的好處是在精度、速度之間取得最佳折衷。對于電大尺寸和超電大尺寸的金屬、介質或金屬/介質混合等目標體，在硬件資源滿足要求的情況下，首選MLFMM和FEM/MLFMM方法來精確求解。

電小尺寸目標的RCS分析

對于電小尺寸目標的RCS分析，FEKO采用嚴格的求解方法——矩量法，可以進行最精確的分析，也可以采用有限元FEM法和MoM/FEM混合法。圖2.1、圖2.2是業界公認的金屬體RCS的Benchmark，分別給出了金屬球和黃銅帶的RCS分析結果，從圖中我們可以看出FEKO分析結果與精確解完全一致。因此對于電小尺寸的目標RCS，FEKO可以獲得非常精確的結果。

電大尺寸目標的RCS分析

對于電大尺度目標體的RCS分析，FEKO提供了兩種可選的方法：

a）首選MoM和MLFMM方法：耗費計算資源，但是能得到精確結果。

b）選擇高頻PO和RL-GO算法：計算快速、占用計算資源小，在某些角度、對于細節變化劇烈的模型精度欠佳。

我們采用業界公認的一些不規則金屬體的散射為例，參考文獻Benchmark（Benchmark Radar Targets for Validation of Computational Electromagnetics Programs, IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 35, No. 1 February 1993）中的測試結果，給出FEKO軟件的計算結果，并與測試結果對比，可以看到與測試結果有很好的一致性。

不同頻率（1.19GHz、7.0GHz、9.92GHz）垂直極化、水平極化時的單站RCS

不同頻率（869MHz、9.0GHz）垂直極化、水平極化時的單站RCS

介質體的RCS分析

對于介質結構或包含涂敷吸波材料目標體的RCS分析，建議采用FEKO提供的基于面等效原理的矩量法（MoM）、多層快速多極子（MLFMM）或有限元與快速多極子的混合方法（FEM/MLFMM）等進行散射特性的精確分析。

全金屬和金屬+復合材料情況下，水平極化時的單站RCS、表面散射電流對比

超電大尺寸目標體的RCS分析

對于飛機、導彈、艦船等超電大尺寸目標體，精確分析方法往往需要很大的內存資源，FEKO提供了高頻PO、RL-GO算法及MOM/PO和MoM/RL-GO混合算法，能夠方便、快速、精確地分析超電大尺寸、復雜目標體的RCS，在硬件資源滿足條件的情況下，采用MLFMM或FEM/MLFMM精確求解。

8  MOM和PO計算三角反射器的結果對比

上圖是8個波長的三角反射器的雙站RCS，我們清楚地看到了PO經過修正的效果。未經修正的PO計算結果，在大角度時與MOM結果差距較大，經過三次反射修正的PO結果與MOM結果非常吻合，而計算資源下降了幾個數量級。

FEKO 軟件（6.0版本）引入大面片物理光學求解技術（LE-PO），增強了處理超電大規模目標體的計算能力，并可以和小面片的物理光學法以及矩量法結合。

圖9 某型號飛行器在50GHz 垂直極化雷達波照射下的單站RCS計算（基于LE-PO）

FEKO 新版本（6.0）中引入了射線尋跡幾何光學求解技術（RL-GO），支持平面波激勵，增強了處理超電大規模金屬、介質及金屬/介質混合目標體的散射計算能力，可以通過對模型目標體進行大網格的剖分來降低計算資源。

雷達波照射下的單站RCS計算（基于FEKO的RL-GO、PO和MLFMMM）

后部照射三種方法一致性很好，側面照射由于多次反射，RL-GO的結果更接近于精確解

進氣道等腔體RCS

進氣道等腔體的RCS在理論、仿真上都是一個難題，通常是采用自編程序來單獨計算。FEKO提供的MOM和MLFMM可以解決某些規模中等的進氣道問題，如下所示。

采用這種方法，我們可以計算導彈頭部、進氣道等關鍵部位的RCS。利用MOM/PO混合算法，可以將關鍵部位用MOM計算，其余平緩部分用PO計算，以獲得精度、效率的最優組合。