FD-TD法分析无载频脉冲探地雷达特性

本文首先利用三维ＦＤＴＤ法对集中电阻加载圆柱形偶极天线的近地面辐射特性进行了计算,给出了天线上电流波形并分析了加载电阻和有耗媒质参数等因素对电流波形的影响;分析并计算了天线“方向图”及其随天线高度和媒质参数变化的规律。其次,利用色散媒质中２．５维ＦＤＴＤ法迭代公式,模拟计算了地下目标雷达回波电平图,并与实际探测结果进行了对比,二者具有较好的一致性;分析了色散媒质参数对雷达探测深度的影响。     

地下三维目标电磁散射特性的研究

本文推出集总电阻加载圆柱天线在时域有限差分（ＦＤ－ＴＤ）法中的计算公式，对Ｍｕｒ二阶吸收边界条件在三维ＦＤ－ＴＤ法计算中的稳定性进行了研究，提出保证Ｍｕｒ二阶吸收边界条件稳定所必须注意的问题。在集总电阻加开圆柱形天线激励下，对色散媒质中三维目标的瞬态电磁散射特性进行了计算和分析，并将部分计算结果与实验测量的结果进行了比较，二者具有比较好的一致性。研究了色散媒质和目标特性艰目标回波信号的影响，并对有     

FD－TD法计算色散媒质中埋入异常体的电磁散射

本文论述了ＦＤ－ＴＤ法用于计算地下浅层目标的电磁散射问题。推出了Ｄｅｂｙｅ型色散媒质中ＦＤ－ＴＤ法的迭代公式和吸收边界条件。通过将ＦＤ－ＴＤ法计算的结果与其它结果相比较，证实了该方法计算有耗媒质中电磁场问题的有效性。对瞬态脉冲在色散媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算了典型地下目标的散射波形和波形堆积图。     

FD—TD法计算色散媒质中埋入异常体的电磁散射

本文论述了ＦＤ－ＴＤ法用于计算地下浅层目标的电磁散射问题。推出了Ｄｅｂｙｅ型色散媒质中ＦＤ－ＴＤ法的迭代公式和吸收边界条件。通过将ＦＤ－ＴＤ法计算的结果与其它结果相比较，证实了该方法计算有耗媒质中电磁场问题的有效性。对瞬态脉冲在色散媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算了典型地下目标的散射波形和波形堆积图。     

色散媒质覆盖导电体的瞬时散射

本文提出了修正的时域有限差分法（ＦＤＴＤ）来分析计算色散媒质中瞬变场问题，并采用普郎尼近似法使时域卷积可转化为违推计算，是充分利用现代计算机技术解决时域和宽带电磁场问题的一种有效手段。同时运用此方法对色散媒质中及色散媒质覆盖的导体目标瞬时域散射场进行了计算和分析，直观可靠地反映了其特性，并与传统的（非色散）ＦＤＴＤ方法计算的结果进行了比较，差别是显而易见的，为此必须重视色散媒质对瞬变场分析的影响。     

N阶色散媒质的瞬态散射特性

本文提出了Ｎ阶色散媒质瞬态特性的时域分析方法，结合Ｚ变换对常规的时域有限差分（ＦＤＴＤ）法进行了修正，改进后的ＦＤＴＤ法能分析和与频率有关的电磁场问题，具有方法简洁、易实现等优点。为验证此方法的有效性和可靠性，对Ｎ阶色散媒质的反向系数进行了分析与计算，并与已知的解析结果进行了比较，同时，采用此时域方法对Ｎ阶色散媒质和导体覆盖Ｎ阶色散媒质散射场进行了计算和分析。     

FD－TD法分析频变煤质中基带脉冲波传播和散射

利用ＦＤ－ＴＤ法，分别计算了频变媒质中基带脉冲淡的传播和浅层地下目标的时域电磁散射问题。通过Ｚ－变换技术，推出了媒质的介电常数εｒ＜（ω）和导磁率μｒ（ω）同时用Ｄｅｂｙｅ方程表示时ＦＤ－ＴＤ法的迭代公式，并给出了相应的吸收边界条件。通过将计算结果与其它结果相比较，证实了ＦＤ－ＴＤ法分析有托媒质中电磁场问题的有效性，并比较了吸收边界条件的吸收性能。对基带脉冲波在不同频变媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算并给出了位于频变媒质中典型目标的时域散射波形和波形堆积图。     

FD—TD法分析埋地目标对基带脉冲波的电磁散射特性

本文利用ＦＤ－ＴＤ法分析了埋了埋地目标对基带脉冲波的电磁散射问题。在推出有耗媒质中ＦＤ－ＴＤ法代公式和吸收边办条件的基础上，对基带脉冲波在有耗媒质中的传播特性和埋地目标的电磁散射特性分别进行了较为详细地讨论。给出了部分目标的回波堆积图，并对探地雷达的探测性能与媒质特性、目标特性的关系进行了分析。     

地下三维目标电磁散射特性研究

本文推出集总电阻加载圆柱形天线在时域有限差分（FD-TD）法中的计算公式。对Mur二阶吸收边界条件在三维FD-TD法计算中的稳定性进行了研究，提出保证Mur二阶吸收边界条件稳定所必须注意的问题。在集总电阻加载圆柱形天线激励下，对色激媒质中三维目标的瞬态电磁散射特性进行了计算和分析，并将部分计算结果与实验测试的结果进行了比较，二者具有比较好的一致性。研究了色散媒质和目标特性对目标回波信号的影响，并对有耗媒质中细导线型目标的瞬态散射机理进行了分析。     

N阶色散媒质的FDTD法与数学信号处理技术

提出了一种新的Ｎ阶色散媒质的时域分析方法,并将其表征为一组无限冲击响应滤波器,将色散媒质在ＦＤＴＤ中的表述问题转化为数字滤波器（ＩＩＲ）的设计问题。改进ＦＤＴＤ能分析处理与频率有关的电磁场问题。为验证此方法的有效性和可靠性,用此方法计算了高斯平面波脉冲入射Ｎ阶色散媒质的情况,计算结果与解析值非常吻合。     

脉冲探地雷达的模拟计算

本文在给出Debye型色散媒质中2．5维时域有限差分法（2．5D－FDTD法）迭代公式的基础上，对无载频脉冲波在不同色散媒质中的传播特性进行了计算，分析了脉冲产生畸变的原因，并提出对部分畸变脉冲进行整形的方法。分别对地下单体目标和群体目标的雷达回波电平图进行了模拟计算，并与实际无载频脉冲探地雷达的探测结果进行比较，二者有较好的一致性，证实了本文所给计算公式的正确性。另外，还分析了土壤参数对雷达探测深度和分辨率的影响。     

一种分析稠密随机媒质的新方法

一种基于ＦＤＴＤ法的数值方法用来分析稠密离散随机媒质。本文采用在ＦＤＴＤ法的差分多格中进行随横填充来模拟随机媒质，并求解其瞬态电磁散射场。然后对该散射场曲线的分形维数进行了计算，数值结果表明，稠密离散随机媒质的瞬态散射场的分数数与其数密度之间作一定的范围内存在线性函数关系。     

探地雷达最优工作信号与脉冲波形畸变的整形技术

利用信号检测理论，在雷达接收天线端信号的信噪比最大时，推出浅层地下目标探测雷达的工作信号形式是基带脉冲。该脉冲波是媒质参数、目标特性和目标埋深的函数。脉冲波在有耗媒质中传播时，既要引起幅度的衰减又要产生波形失真。通过分析波形失真的原因，提出了一种对失真波形进行整形的方法。     

非正交FD—TD法在二维涂敷导体TM散射问题中的应用

本文全面介绍了非正交ＦＤ－ＴＤ方法的基本原理，推导出了其稳定条件和数值色散方程，并对其数值色散特性进行了详细分析研究。用非正交ＦＤ－ＴＤ方法在正弦波激励下对无限长三角形导体柱ＴＭ散射电流进行了计算，与矩量法结果基本吻合，证明了其有效性。在此基础上对涂敷多边形导体柱的ＴＭ散射问题进行了计算，得出远区单站ＲＣＳ结果，同时为了比较给出了分别用非正交ＦＤ－ＴＤ法和等效源法计算涂敷方形导体柱的散射场分布的结     

FDTD分析探地雷达天线的辐射特性

探地雷达系统一般采用超宽带短脉冲信号,因而其天线系统必须具有较好的宽带性能。只有几种类型的宽带天线能够用于探地雷达系统中,如电阻加载的蝶形天线、TEM喇叭天线及其变形形式。本文将给出一种新型的探地雷达天线,该天线为置于镜像面上且具有离散指数电阻加载的单偶极子。文中将采用FDTD计算和分析该天线在自由空间和有耗媒质上方时的辐射特性。结果表明,通过选择一定的电阻加载形式,可使天线具有较好的辐射波形,从而能够满足实际探地雷达的需要。最后,通过地下目标散射场的理论结果和实验结果说明了本文所采用方法的正确性。     

探地雷达阻性加载天线的应用研究

阻性加载技术可以有效拓展天线带宽、降低时域振铃.该文以双纽线构成平面印制天线的辐射臂, 分析阻性加载对其频域和时域特性的影响.通过数值仿真, 讨论了天线在两种阻性加载方式下阻抗带宽和时域波形的变化.设计了一款指数型微带转平行双线的巴伦, 并对巴伦和天线进行了加工及测试.测量结果表明, 天线时域波形拖尾振铃小于10%;在0.8~6 GHz频带内, 天线单元回波损耗小于-10 dB.将天线与雷达收发系统集成后, 进行地下目标探测实验.雷达探测结果成像清晰、浅层目标分辨率较高.该天线具有超宽带、低振铃、紧支撑等特点, 可满足便携式探地雷达的工程化应用需求.     

改进的FD—TD法分析二维理想导体TM近区散射问题

本文针对一般ＦＤ－ＴＤ方法分析计算二维理想导体散射问题所遇到散射体边角处难以精确处理的缺点进行了改进。将边角处总场近似解析解直接引入ＦＤ－ＴＤ法差分公式，得到了有关修正系数，为了检验此方法的有效性，有无限长导体方柱为例分别用一般ＦＤ－ＴＤ法和本文的ＦＤ－ＴＤ方法进行了分析研究，并与ＭＯＭ法进行了比较，所得结果说明改进后的ＦＤ－ＴＤ方法对分析计算导体边角附近电流分布特性是较有效的。     

浅层地下目标时域电磁散射问题的数值模拟

本文用时域有限差分法(FD-TD法)计算了浅层地下目标的时域电磁散射。在地下色散媒质的参数r()和r()都是以Debye方程表示时,推出了FD-TD法的迭代分式,并给出了相应的吸收边界条件。通过将FD-TD法计算的结果与其它结果相比较,证实了该方法对计算有耗媒质中电磁场问题的有效性。对瞬态脉冲在色散媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算了典型地下目标的时域散射波形和波形堆积图。     

加载中馈天线电特性的研究

用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换法分析了加载中馈天线的电特性,系统研究了各参量对天线电流分布、阴抗特性和效率的影响,给出了相应的计算机模拟曲线和一些实验测试数据,总结了此类天线的理论设计和实验调整方法,并利用此方法成功设计并制造了用一坑频地波雷达遥感、频率范围在６ＭＨｚ￣９ＭＨｚ的中馈天线,初步分析了用该单无天线作为高频地波雷达探测天线阵的优越性。     

FDTD法计算高频单极天线特性

用时域有限差分法（Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｍｅｔｈｏｄ）计算天线阻抗特性,可以使用不同的激励方式,文章比较了采用不同激励方式时,天线的输入阻抗。文中的主要内容是将表面阻抗法用于ＦＤＴＤ中,计算架设在介质平面上单极天线的辐射特性,并用ＦＤＴＤ法计算了介质平面上铺设不同尺寸的导体平面时,单极天线的输入阻抗随导体平面尺寸变化的特性。