體擾法在分層介質粗糙面電磁散射中的應用.pdf

1、海面上油膜的存在會對海面的電磁散射產生重要的影響，尤其是在頻率較高的情況下，油膜的厚度就更加不能忽略，必須考慮到油膜特性的影響，否則會導致雷達檢測性能的下降。像這樣的分層結構，自然界還存在很多，對其散射機制和特性的研究也具有重大的意義。對非均勻介質的電磁散射研究常常采用微擾法，體擾法是其中的一種，本文詳細介紹了體擾法的基本構想、散射解的推導過程以及如何利用其解決任意多層粗糙面的散射問題；并利用該算法實現了油膜覆蓋海面的實際分層海洋電磁散

2、射模型。
　　本研究主要內容包括：⑴描述了隨機粗糙面的基本知識；海面幾何建模的方法：線性濾波法，并利用其模擬了一般的線性海面。⑵介紹了VPRT的基本構想，推導了一階和二階體擾法計算單層粗糙面的電磁散射系數。重點介紹了計算散射場所需的兩個量，零階場和相對介電系數的擾動項。通過對單層粗糙面模型特性進行合適的定義與假設，用相應的數學理論推導出了單層粗糙面相對介電系數的擾動項；運用傳播方程、菲涅爾反射和透射系數等電波理論，推導得到單層粗糙

3、面零階解的形式，最終給出了單層粗糙面的雙站散射系數；用所得的一階散射解對單層介質粗糙面進行數值計算和討論。⑶基于VPRT的基本構想，通過對任意多層粗糙面模型特性進行合適的定義與假設，用相應的數學理論推導出了任意多層粗糙面相對介電系數的擾動項；運用菲涅爾反射透射系數、傳播矩陣和廣義的反射透射系數等，最后給出了任意多層粗糙面零階解的形式。在此基礎上，得到了任意多層粗糙面一階散射場的精確解。最后用所得一階散射系數計算了兩層和三層介質粗糙模型，