题目：基于FDTD脉冲法的三维目标宽带RCS频率响应

目前隐身性能已经成为评价军用飞行器先进性的技术指标之一，整形隐身技术、吸波材料技术广泛应用于现役和在研的军用飞行器。而米波雷达、多基址雷达和超宽带雷达等多种反隐身技术手段也在快速发展。隐身技术与反隐身技术的竞争将会越来越激烈。现代雷达的频率从几兆赫到几十千兆赫不等，但探测飞行器所使用的频率主要集中在几兆赫到18兆赫，波段范围从HF、VHF、UHF、L、S、C、X到Ku波段。因此全面了解军用飞行器在较宽频率范围内的雷达散射特性（即宽带RCS频率响应问题）具有重要的现实意义。 传统计算宽带RCS时采用的是连续波法，即在不同频率处逐点重复计算物体的雷达散射情况从而得到整个频率段内的响应。特别是当RCS随频率变化剧烈时，为了获得精确的宽带响应，要求频率扫描间隔必须很小，这就导致计算工作量非常巨大。本文采用的时域有限差分（Finite–Difference Time-Domain，简称FDTD）法是一种基于麦克斯韦方程的精确电磁场计算方法：首先将计算空间网格化，建立散射体模型，然后在初始电磁场为零的情况下，模拟激励源在计算空间内激励，从而模拟电磁场的传播；将麦克斯韦方程中对时间和空间的微分计算离散到相邻时间步的差分和相邻空间点的差分计算，通过这一差分方程在一定时间内的时间递推计算，可以得到计算空间内的近场时域特性；在得到散射体近场散射时域特性以后，通过近场到远场的转换得到指定方向远场的电磁场信息，从而得到该方向的RCS值。 本课题将时域切向电磁场进行傅立叶变换，得到每一离散频率下电磁场的幅度和相位，从而得到RCS值。本文采用基于时域有限差分法(FDTD)的脉冲法计算金属球体在一定范围内的频率响应，并与文献上的结果进行对比以证明程序的有效性；随后计算了某新型战斗机的RCS分布及其鸭翼在不同迎角时的宽频RCS响应，并对结果进行分析，说明该方法所具备的解决实际工程问题的能力。