重复性电磁结构在实际工程中有着极大的应用,例如天线阵、频率选择表面、超材料等等。然而对其进行全波仿真计算成本太高,因此寻求准确、高效的求解方法对指导重复性结构的设计极具理论与现实意义。特征模方法自提出以来一直在电磁学领域受到广泛的关注,由于特征模只与目标固有的物理属性有关,与外加激励无关,且模式之间具有天然的正交性,因此非常适合作为目标的全域基函数来展开表面电流。再通过少数模式截断,减少待求未知量,提高目标电磁问题的计算效率。本文主要研究重复性结构及其与载体平台一体化结构电磁散射和辐射问题,论文主要工作概述如下:第一部分提出重复性结构的宽带特征模分析方法。首先从离散型重复性结构出发,对单元提取模式及复用,减少待求未知量,并利用了单元间的平移不变性,加速求解。接着分析了连接型重复性结构,分别从金属连接和介质连接的角度出发提出单元模式提取的方法,并在整个结构进行复用。最后讨论了特征模与频率的关系,提出了与频率无关的特征模式的提取方法,使其在宽频带范围内有效。第二部分主要是讨论考虑载体平台耦合的重复性结构特征模快速分析方法。首先介绍了坐标映射方法,接着提出了该结构的特征模分析方法,即只对重复性结构单元提取模式和复用,而对载体平台仅采用矩量法计算。当目标电尺寸过大时,引入了多层快速多极子技术,加速阻抗矩阵填充、降阶及迭代过程。最后结合MPI-OPENMP的并行技术,最大程度地减少了计算资源的消耗,计算效率大大提升。论文通过算例验证了特征模方法在快速分析重复性结构及考虑载体平台耦合的重复性结构的准确性和有效性。