粗糙面及其與目標(biāo)復(fù)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(biāo)的復(fù)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(jī)粗糙面的電磁散射：有耗介質(zhì)粗糙面與全埋、半掩埋目標(biāo)的復(fù)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(biāo)復(fù)合電磁散射中的應(yīng)用以及粗糙面與目標(biāo)復(fù)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(yīng)時(shí)一、二維隨機(jī)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(duì)比發(fā)現(xiàn)，本文方法的計(jì)算結(jié)果與矩量法吻合較好，較傳統(tǒng)基爾霍夫近似的計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)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(jì)算了上層粗糙面的散射場(chǎng)，利用基爾霍夫近似計(jì)算了從下層粗糙面進(jìn)入自由空間的透射場(chǎng)。數(shù)值結(jié)果以高斯粗糙面為例，計(jì)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(dǎo)了一維有耗介質(zhì)粗糙面與半掩埋、全掩埋目標(biāo)復(fù)合電磁散射系數(shù)的計(jì)算公式，并利用矩量法對(duì)

3、其進(jìn)行計(jì)算。討論了粗糙面的均方根高度及相關(guān)長(zhǎng)度、介質(zhì)的介電常數(shù)、目標(biāo)埋藏深度及大小對(duì)復(fù)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(jī)粗糙面與上方二維無限長(zhǎng)任意截面導(dǎo)體目標(biāo)的復(fù)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(yùn)算時(shí)間和對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存的需求主要取決于目標(biāo)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(jì)算精度和計(jì)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(biāo)尺寸及高度對(duì)雙站復(fù)合散射系數(shù)的影響。 5.將互易性定理在兩相鄰目標(biāo)散射中的理論擴(kuò)展到求解時(shí)變介質(zhì)海面與其上方運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體平板的耦合場(chǎng)中。應(yīng)用基爾霍夫近似求解了海面后向散射場(chǎng)，利用物理光學(xué)法求解了海面表面電磁流及上方導(dǎo)體板的散射場(chǎng)，同時(shí)應(yīng)用互易性定理求解了海面與平板之間的耦合散射場(chǎng)，對(duì)后向復(fù)合電磁散射場(chǎng)及多普勒譜特性進(jìn)行了詳細(xì)討論。 6.利用時(shí)域積分方程方法計(jì)算了一維高斯導(dǎo)體粗糙面的瞬態(tài)電磁散射及其與上方二維無限長(zhǎng)任意截