1、模式是傳輸在波導(dǎo)中電磁波的一個(gè)重要特性，當(dāng)波導(dǎo)中的電磁波以多個(gè)模式傳輸功率時(shí)就稱(chēng)其為多模波導(dǎo)。多模波導(dǎo)在雷達(dá)領(lǐng)域及高功率微波領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用，對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的電磁建模與高效的數(shù)值分析是相關(guān)領(lǐng)域工程應(yīng)用的基礎(chǔ)。本文基于積分方程方法（IE）對(duì)多模波導(dǎo)傳輸輻射問(wèn)題進(jìn)行了有效的電磁建模，在波導(dǎo)激勵(lì)端口應(yīng)用模式匹配法（MM）描述激勵(lì)面上入射波和反射波的模式分布情況。實(shí)際工程應(yīng)用中，多模波導(dǎo)不僅包含金屬結(jié)構(gòu)還包含復(fù)雜的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，介質(zhì)結(jié)構(gòu)的存在往往

2、很大程度上影響著多模波導(dǎo)內(nèi)部的場(chǎng)分布情況，因此對(duì)含金屬-介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的多模波導(dǎo)準(zhǔn)確計(jì)算至關(guān)重要，本文采用表面積分方程方法對(duì)金屬介質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了一體化求解。高功率微波中的多模波導(dǎo)如Denisov輻射器、波束波導(dǎo)天線(xiàn)等往往具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電尺寸大等特點(diǎn)，本文法對(duì)這些實(shí)際工程應(yīng)用中常見(jiàn)的多模波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一體化全波仿真，并針對(duì)所得結(jié)果給出了物理解釋。
　　首先，本文介紹了本文研究的基礎(chǔ)即積分方程方法，針對(duì)波導(dǎo)傳輸輻射一般模型介紹了IE-MM

3、混合方法的建立過(guò)程，通過(guò)數(shù)值算例對(duì)模式匹配法中模式數(shù)量選擇進(jìn)行了解釋?zhuān)M(jìn)一步為了對(duì)有限金屬壁厚的波導(dǎo)輻射問(wèn)題電磁建模，本文采取了內(nèi)外分區(qū)的建模方法，在波導(dǎo)內(nèi)部和外部作為子區(qū)域問(wèn)題分別建立積分方程，最終使用矩量法對(duì)所建立方程進(jìn)行求解，通過(guò)與商用軟件結(jié)果的對(duì)比證明了方法的正確性。
　　其次，本文針對(duì)含有金屬-介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的多模波導(dǎo)模型采取了EFIE-PMCHW-MM混合方法求解，在金屬表面建立電場(chǎng)積分方程（EFIE），在介質(zhì)表面建立

4、PMCHW方程，在波導(dǎo)端口建立模式匹配（MM）方程。在混合方法中未知量?jī)H存在于待求目標(biāo)表面，與其他全波方法相比未知量大大減少，求解效率也大幅提高。
　　再次，本文介紹了使用多層快速多極子方法加速I(mǎi)E-MM求解的策略，并從原理上分析了該方法計(jì)算復(fù)雜度和存儲(chǔ)復(fù)雜度，數(shù)值結(jié)果表明這種結(jié)合策略可以有效提高求解效率。
　　最后，本文對(duì)IE-MM方法的工程應(yīng)用進(jìn)行了拓展，對(duì)指數(shù)型喇叭天線(xiàn)、Denisov型輻射器、波束波導(dǎo)型天線(xiàn)進(jìn)行了一體