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物理光学(Physical Optics,PO)算法是一种非常高效的高频电磁计算方法,该算法在电大目标的电磁散射计算中具有广泛的应用。但随着计算需求的扩大,原有PO算法难以满足超电大目标的计算需求。本文在原有PO算法的基础上,对该算法做了改进。对PO算法的改进主要分为以下几个方面。首先,推导出了网格剖分与频率无关的解析PO算法。将计算目标按照三角网格剖分,对PO的散射场积分表达式在三角面元范围内进行求解,得到散射场解析表达式。该解析表达式中面元尺寸与计算频率无关,即对目标网格剖分时,三角形网格可以取足够大,从而节省计算时间、计算机内存。其次,推导出了与频率无关的快速时域物理光学(Time Domain Physical Optics,TDPO)算法。TDPO算法是PO算法的时域版本,并且学界对该算法的发展相对较少。建模时对目标模型进行三角网格剖分,将TDPO散射场积分公式对时间导数转换为对空间的导数,选取合适的激励源并将表达式在三角面元范围内积分,最终得到快速TDPO算法的散射场解析表达式。之后采用传递函数的思想,将该表达式推广到任意入射情形。该解析算法中网格剖分与计算频率无关。再次,本文加速了PO算法互消隐的过程。原互消隐过程时间复杂度高,限制了PO算法做大规模计算。本文采用“分治”的思想对其进行了改进,该部分算法速度提高数十倍。最后,将PO算法用于卫星的电磁兼容问题求解。用电偶极子来拟合电推进器的电磁辐射,用PO算法求解卫星敏感器件、通讯天线处的电磁干扰。分析电推进器不同位置、摆放所造成的电磁干扰差异,为实际卫星电磁干扰问题处理提供可靠依据。