層狀半空間及上方目標(biāo)復(fù)合散射的快速算法研究.pdf

1、半空間及上方目標(biāo)復(fù)合散射特性的研究在微波遙感、雷達(dá)成像、隱身與反隱身、目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別等方面具有十分重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在天基雷達(dá)觀測(cè)的情形，由于目標(biāo)和背景的相互作用，其復(fù)合散射特性與目標(biāo)單獨(dú)存在時(shí)差別很大。本文系統(tǒng)地研究了天基雷達(dá)觀測(cè)情形層狀半空間及其上方目標(biāo)復(fù)合電磁散射計(jì)算的快速算法。本文在層狀半空間上方目標(biāo)散射計(jì)算的入射波引入、背景對(duì)反射波極化特性的影響、觀察點(diǎn)遠(yuǎn)離界面時(shí)半空間上方任意取向電磁偶極子遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性的快速計(jì)算等

2、方面都做出了創(chuàng)新性的工作。
　　論文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.層狀半空間上方任意取向電、磁偶極子遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)的快速計(jì)算。
　　針對(duì)層狀半空間情形格林函數(shù)包含復(fù)雜的Sommerfeld積分，計(jì)算困難的問題，本文利用互易定理得到觀察點(diǎn)遠(yuǎn)離界面時(shí)（天基雷達(dá)觀測(cè)情形）層狀半空間上方任意取向電、磁偶極子頻域輻射場(chǎng)的解析表達(dá)式。進(jìn)一步，給出了各向異性層狀半空間上方任意取向電、磁偶極子頻域輻射場(chǎng)的解析表達(dá)式。為半空間上方目標(biāo)電磁

3、特性的快速計(jì)算打下了良好的基礎(chǔ)。
　　2.線性極化波入射到半空間時(shí)反射波極化特性分析。
　　以往分析計(jì)算中，層狀半空間反射波的極化特性相比于入射波極化特性的變化常常被忽略。本文系統(tǒng)研究了線性極化波入射到介質(zhì)界面時(shí)反射波極化狀態(tài)的變化情況。分析了入射波極化角、半空間介質(zhì)參數(shù)等對(duì)反射波極化狀態(tài)的影響。給出在不同入射條件下，反射波極化狀態(tài)點(diǎn)在 Poincare球上的分布情況并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析。這一部分工作為采用半解析的方法計(jì)算半空

4、間上方目標(biāo)電磁散射時(shí)入射波的加入提供了保障。
　　3.層狀半空間及其上方目標(biāo)電磁特性計(jì)算的半解析方法。
　　本文采用半解析方法計(jì)算層狀半空間及其上方目標(biāo)的電磁散射問題，提出了一種僅包含目標(biāo)本身的半空間上方目標(biāo)電磁特性研究方法。層狀半空間的影響通過雙向入射波（直達(dá)波和界面反射波）的引入而實(shí)現(xiàn)?？紤]到反射波相比入射波極化狀態(tài)、電場(chǎng)幅值、相位上的差別，通過等效原理，將界面反射波引入到計(jì)算區(qū)域中。在瞬態(tài)場(chǎng)計(jì)算中，結(jié)合傅里葉變換將入射