復(fù)源點(diǎn)在均勻各向同性介質(zhì)球散射中的應(yīng)用.pdf

1、從上世紀(jì)六七十年代開(kāi)始，復(fù)源點(diǎn)因?yàn)槠漭^實(shí)源點(diǎn)更加優(yōu)越的優(yōu)勢(shì)而越來(lái)越受到許多學(xué)者的關(guān)注。Norris給出了一種用復(fù)源點(diǎn)來(lái)精確代表實(shí)源點(diǎn)的方法，而Felsen等人對(duì)復(fù)源點(diǎn)，高斯束，本征波和復(fù)射線之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，得到了許多重要的結(jié)果，給出了高斯波束的場(chǎng)可以由多個(gè)復(fù)源點(diǎn)場(chǎng)精確疊加得到。因?yàn)楦咚共ㄊ慕S近似特性，關(guān)于高斯波束的散射問(wèn)題一直是一個(gè)研究的熱點(diǎn)。許多學(xué)者在球和柱的高斯波束散射方面做出了貢獻(xiàn)。
　　 傳統(tǒng)的球散射的求解方法

2、是由Lorentz和Mie年分別于1890年和1908年提出的，后人把他們的工作合稱(chēng)為L(zhǎng)orentz—Mie理論．Lorentz—Mie理論是在球面坐標(biāo)系下把Helmholtz方程分離變量再結(jié)合球面的連續(xù)性邊界條件來(lái)進(jìn)行求解。但是，在隨著介質(zhì)球的電尺寸越來(lái)越大的時(shí)候，用Lorentz—Mie理論來(lái)進(jìn)行散射計(jì)算的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)收斂變慢，計(jì)算結(jié)果不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)。而用復(fù)源點(diǎn)來(lái)構(gòu)造介質(zhì)球的散射場(chǎng)來(lái)進(jìn)行計(jì)算可以避免這些情況的出現(xiàn)，因?yàn)楦咚共ㄊ慕S

3、特性，使得計(jì)算電大尺寸散射的時(shí)候能得到較好的結(jié)果，而高斯波束可以由多個(gè)復(fù)源點(diǎn)來(lái)疊加得到，從而，用復(fù)源點(diǎn)來(lái)計(jì)算電大尺寸散射可以避免用傳統(tǒng)的Lorentz—Mie理論來(lái)計(jì)算所帶來(lái)的一些問(wèn)題。
　　 與將高斯波束作為入射場(chǎng)來(lái)計(jì)算介質(zhì)球的散射不同，本文用復(fù)源點(diǎn)的場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造各向同性介質(zhì)球的球內(nèi)、外散射場(chǎng)，并給出了相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果和用傳統(tǒng)Lorentz—Mie理論計(jì)算的數(shù)值計(jì)算結(jié)果。本文先對(duì)單層的均勻各向同性介質(zhì)球的散射進(jìn)行了研究，隨后

4、對(duì)兩層均勻各向同性介質(zhì)球和帶有介質(zhì)層的導(dǎo)體球的散射進(jìn)行了研究。通過(guò)在介質(zhì)球內(nèi)部設(shè)置一組加權(quán)的復(fù)源點(diǎn)來(lái)構(gòu)造球內(nèi)、外的散射場(chǎng)，再利用球面上的連續(xù)性邊界條件來(lái)確定復(fù)源點(diǎn)的加權(quán)系數(shù)，從而來(lái)確定介質(zhì)球的場(chǎng)分布。文章中的數(shù)值結(jié)果是通過(guò)計(jì)算球的雷達(dá)散射截面(RCS)來(lái)給出，通過(guò)與傳統(tǒng)的Lorentz—Mie理論的計(jì)算結(jié)果相比較，可以看出用復(fù)源點(diǎn)來(lái)求解球的散射是具有可行性的。因此，本文用復(fù)源點(diǎn)來(lái)構(gòu)造球內(nèi)、外的散射場(chǎng)，結(jié)合球面上的連續(xù)性邊界條件來(lái)確定介質(zhì)