两层旋电磁介质球电磁散射的球矢量波函数解

在均匀旋电磁介质球矢量波函数的基础上,利用球Bessel函数的特性,给出了两层旋电磁介质球内的电磁场用波函数表示的表达式. 在平面波入射情况下,应用电磁场在球边界上切向电场和磁场连续与远区辐射条件,导出了两层各向异性旋电磁介质中电磁场用矢量波函数表示的展开函数所满足的方程组,求出了两层旋电磁介质球的散射场用均匀各向同性波函数展开的展开系数,进而得出了两层旋电磁介质球对平面波的电磁散射特性. 理论分析和数值计算的结果表明:当两层旋电磁介质球的媒质参数相同时,本文所得的结果可退化为单层各向异性旋电磁体解析解.

     

两层各向异性介质球电磁散射球矢量波函数解

在无源各向异性铁氧体和等离子体介质的球矢量波函数基础上,利用第一、二类球Bessel 满足相同的微分方程和递推关系,给出了各向异性铁氧体球涂覆均匀等离子介质对平面波散射的理论公式,并给出数值计算的结果,预计本文结果可应用于微波器件以及目标特性等领域。     

第一类球波函数的柱波函数展开

本文首先给出了第一类标量球波函数的标量柱波函数展开式,然后根据矢量波函数的定义给出了第一类矢量球波函数的矢量柱波函数展开式。这些展开式在求解具有复杂边界的电磁辐射和散射问题时是十分有用的     

电大尺寸开口腔体电磁散射的子结构法研究

将子结构法与矢量有限元法相结合对无限大接地的三维开口腔体的电磁散射特性进行分析.将原尺寸较大的腔体分解成若干个不重叠的子腔体,在各子腔体内应用矢量有限元法进行分析,在原腔体开口面应用边界积分方程描述.通过求解容量矩阵获得子腔体之间连接边界上的场值,可以快速获得腔体开口面上的场值,极大地减少了存储量和计算量,易于对电大尺寸腔体的电磁散射问题进行分析.数值算例验证了该方法的准确性和高效性.     

等离子体球对离轴高斯波束的电磁散射

基于高斯波束波形因子的局域近似解和电磁场的球矢量波函数展开方法,研究了离轴高斯波束入射均匀各向异性磁化等离子体球的电磁散射特性.数值计算了波束参数和粒子参数对雷达散射截面(RCS)随散射角分布的影响.分析了改变波束束腰半径和粒子偏离波束轴距离时,RCS的分布特点.结果表明:前向散射截面与束腰半径的变化成正比关系;束腰半径的变化对RCS随散射角分布有很大影响;球粒子偏离波束轴距离的大小影响RCS极值的位置和角分布特点.     

电磁散射问题中的阻抗边界条件及表达阻抗

比较详细地阐述了用于电磁散射计算的阻抗边界条件，指出标准阻抗边界条件、广州义阻抗边界条件及精确阻抗边界条件的应用范围，讨论了表面阻抗的各种表示式，上述问题对散射场的计算是非常有用的。     

应用按层积分矢量单元法进行多层RAM电磁散射计算

对多层RAM结构进行电磁散射计算时,为了获得精确的计算结果,需要对每层RAM进行精细网格划分,这将大大增加网格数量和计算规模.为此,本文结合曲边四边形矢量单元,应用按层积分方法进行单元计算,以单层整体建模代替多层建模,大幅度减少了网格数量,降低了计算规模.通过算例证实了这种按层积分矢量单元方法计算精度高,具有较好的工程应用价值.     

用小波变换快速求解三维电磁散射问题

在三维电磁散射问题中,用小波变换对由Ｒａｏ面片生成的阻抗矩阵进行稀疏化和求逆,比较了两种小波变换对阻抗矩阵的稀疏效果,由此指出了三维散射问题与二维散射问题中小波变换选取有所不同。通过分析和算例,表明小波变换可以有效减少阻抗矩阵的求逆时间,这对于计算电大尺寸散射体的ＲＣＳ是很有益的。     

矢量波函数空间的电磁矢量恰当射影

提出了一种简化电磁场问题求解的新方法，将电磁场矢量的无旋场部分和无散场部分各自应用一个满足二阶方程的标量函数表示出来，然后由此分析了电磁场矢量在矢量波函数空间的恰当射影问题，并给出用一个标量格林函数构造的无散电磁场并矢格林函数。     

VECTOR WAVE FUNCTION EXPANSION FOR SOLVING ELECTROMAGNETIC SCATTERING BY BURIED OBJECTS

An analysis of solving the electromagnetic scattering by buried objects using vectorwave function expansion is presented.For expanding the boundary conditions both on the planarair-earth interface and on the spherical surface,the conversion relations between the cylindricaland spherical vector wave functions are derived.Hence the vector wave function expansion isconveniently applied to solve this complex boundary-value problem.For the excitation of the in-cident plane wave and the dipole above the earth,the scatterlng patterns of the buried conductingand dielectric spheres are presented and discussed.     

用于计算任意截面二维电磁散射的多心柱谐函数展开法

本文提出了一种计算任意截面二维电磁散射的方法多心柱谐函数展开法。它用多点的柱谐波函数展开散射场,代替柱谐函数展开中一点展开,并用最小均方边界误差准则处理边界条件。多极子法和柱谐函数展开法是该方法的两个特例。     

处理反对称结构电磁散射问题的广义镜像法

本文提出一种处理反对称结构的电磁散射问题的广义镜像法,将它和数值方法相结合,可以大量节省求解散射场过程中所需要的计算机内存和计算时间。本文就二维问题对此进行了详细讨论,并给出了计算实例。     

海洋表面电磁特性的复象散波分析

本文用复象散波理论分析了波动海面的电磁特性,把分析结果与实验数据进行了比较,并研究了入射角度、极化方式和工作波长等因素对海洋表面电磁特性的影响。     

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。     

常用矢量波函数的坐标变换关系

本文导出标准直角、圆柱和圆球矢量波函数的坐标变换关系,为实际使用提供了方便。     

平直有耗地面上目标地波散射FDTD近一远场外推

由平直有耗地面上垂直电偶极子产生地波场的解析解和互易原理,本文导出了用FDTD方法处理目标地波散射问题时的近一远场外推公式。在数值结果验证了该公式的正确性之后,对海上一金属半球的地波散射场进行了求解,并以此与李清亮等(1997)提出的工程应用方法相对比,考察了工程应用方法的适用性。     

圆柱天线罩电磁散射的复射线分析

利用复射线近轴近似法和集合射线法,可以十分简便地分析天线罩的电磁传输特性和散射特性。本文以二维圆柱形天线罩为例,分析了介质罩对罩内雷达天线性能的影响;计算了天线罩引起的传输系数和角跟踪性能的变化,以及天线罩的附加雷达散射截面;讨论了射线参量及天线、天线罩参量对分析计算精度的影响。数值结果表明,这种分析方法可以显著地简化天线罩优化设计,并可适用于其它多种型式的天线罩。     

表面辐射条件在非光滑凸散射体上的应用

Kriegsman等人(1987年)提出了一种计算凸体电磁散射的新技术表面辐射条件(OSRC)法。但当散射体存在奇异边缘时,用这种新技术求得的散射场与实际相差很远,大大地限制了OSRC法的应用范围。本文考虑到奇异边缘的作用,提出了有效解决这一问题的一种奇异电流冲激法。用这一方法求解了金属带、多棱柱的散射,表明奇异电流的贡献将大大改善散射场预测的精度,并得到奇异电流的影响程度是散射体不光滑点处内角的函数。     

多层球电磁散射的一种新算法

本文提出了多层吸收介质球电磁散射的散射系数an和bn的递推公式及其适用于计算机数值计算的形式。它对各种介质的复折射率和粒子尺寸参数均能获得稳定和收敛的数值结果。