粗糙面及其與目標復合電磁散射中的相關(guān)問題研究.pdf

1、本論文就粗糙面及其與目標的復合電磁散射中的相關(guān)問題開展了系統(tǒng)的理論研究工作。主要包括單層及分層隨機粗糙面的電磁散射：有耗介質(zhì)粗糙面與全埋、半掩埋目標的復合電磁散射；矩量法結(jié)合基爾霍夫近似的混合算法、互易性定理在粗糙面與上方目標復合電磁散射中的應用以及粗糙面與目標復合脈沖電磁散射的研究。論文主要工作如下： 1.將錐形入射波引入到傳統(tǒng)的基爾霍夫近似中，研究了考慮遮蔽效應時一、二維隨機粗糙面的電磁散射問題。通過將數(shù)值結(jié)果與矩量法的結(jié)果

2、對比發(fā)現(xiàn)，本文方法的計算結(jié)果與矩量法吻合較好，較傳統(tǒng)基爾霍夫近似的計算結(jié)果更為準確。 2.利用矩量法結(jié)合錐形波入射下的基爾霍夫近似研究了分層粗糙面的電磁散射。利用矩量法計算了上層粗糙面的散射場，利用基爾霍夫近似計算了從下層粗糙面進入自由空間的透射場。數(shù)值結(jié)果以高斯粗糙面為例，計算了不同極化狀態(tài)下分層高斯粗糙面雙站散射系數(shù)的角分布。 3.推導了一維有耗介質(zhì)粗糙面與半掩埋、全掩埋目標復合電磁散射系數(shù)的計算公式，并利用矩量法對

3、其進行計算。討論了粗糙面的均方根高度及相關(guān)長度、介質(zhì)的介電常數(shù)、目標埋藏深度及大小對復合散射系數(shù)的影響。 4.提出了將矩量法結(jié)合基爾霍夫近似的混合算法分析了一維隨機粗糙面與上方二維無限長任意截面導體目標的復合電磁散射?；旌纤惴▽㈦姶派⑸鋮^(qū)域分別劃分為KA區(qū)域和MOM區(qū)域，其運算時間和對計算機內(nèi)存的需求主要取決于目標的網(wǎng)格劃分情況。通過與MOM結(jié)果比較表明混合算法具有較高的計算精度和計算效率，最后給出了不同極化狀態(tài)下粗糙面的粗糙度

4、、目標尺寸及高度對雙站復合散射系數(shù)的影響。 5.將互易性定理在兩相鄰目標散射中的理論擴展到求解時變介質(zhì)海面與其上方運動導體平板的耦合場中。應用基爾霍夫近似求解了海面后向散射場，利用物理光學法求解了海面表面電磁流及上方導體板的散射場，同時應用互易性定理求解了海面與平板之間的耦合散射場，對后向復合電磁散射場及多普勒譜特性進行了詳細討論。 6.利用時域積分方程方法計算了一維高斯導體粗糙面的瞬態(tài)電磁散射及其與上方二維無限長任意截