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.

     

导体球涂覆各向异性铁氧体介质电磁散射的解析解

该文用球矢量波函数对各向异性铁氧体介质涂覆导体球的电磁散射解析解开展研究。各向异性铁氧体介质中电磁场的球矢量波函数解可表示成第一、二、三、四类球矢量波函数之和。根据球Bessel函数的性质,可以得出导体球涂覆各向异性铁氧体介质的球矢量波函数解析解。应用铁氧体与自由空间分界面上电磁场切向连续和在导体球面上切向电场等于零的边界条件以及球矢量波函数切向正交性质,可分别得出铁氧体介质中电磁场和散射场的展开系数。给出了平面波入射情况下的数值计算结果。该文的结果可应用于有关微波器件、天线以及目标特征的分析和计算。     

多层各向异性等离子体球电磁散射的解析解

给出s层各向异性等离子体球电磁场球矢量波函数解析表达式,应用电磁场在(s-1)层球壳边界上切向电磁场连续以及辐射条件,导出了平面波入射情况下,s层等离子体球电磁场的展开系数。将数值计算结果分别与矩量法-共扼梯度-傅里叶变换(MOM-CG-FFT)计算结果和均匀等离子体球的结果进行了比较,符合得较好。该文研究结果预期可应用于新型天线的研制和卫星通信等领域。     

两同心各向异性等离子体球电磁散射的解析解

利用各向异性等离子体介质的电磁场满足各向异性等离子体球矢量波函数的条件，根据球Bessel函数的特点，分别给出两同心各向异性等离子体介质的球矢量波函数的解析表达式。在此基础上，应用电磁场在球边界上切向电场和磁场连续和远区辐射条件，导出在平面波入射情况下，两同心各向异性等离子体介质本征函数解的展开系数。理论分析和数值计算的结果表明：当两同心等离子体球媒质参数相同时，本文所得的结果可退化为单层各向异性等离子体解析解。同时数值计算还给出了本方法与矩量法-共扼梯度-傅立叶变换(MOM-CG-FFT)的比较结果，两者符合较好。     

单轴各向异性球对任意方向入射平面波的散射

基于球矢量波函数的正交完备性,给出了具有任意传播方向两种极化模式的平面波用球矢量波函数展开的形式,导出了其展开系数的具体表达式．研究了单轴各向异性介质球对任意方向入射平面波的散射,利用球矢量波函数及傅里叶变换方法得到了各向异性介质球的内场展开式,结合切向连续边界条件给出了散射系数．数值分析了介电常数张量元、有耗、无耗、尺寸参数、入射角和方位角等对单轴各向异性介质球的雷达散射截面的影响．     

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.     

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     

求解埋入体电磁散射问题的矢量波函数展开法

本文利用矢量波函数展开法求解了任意激励原埋入体的电磁散射问题。通过导出圆柱和圆球矢量波函数的转换关系,使场量满足分界平面和数学球面边界条件,从而方便地利用矢量波函数展开求解了这一复杂边值问题。作为示例,本文计算了在平面波和偶极子激励下,埋入导体球和介质球的散射场。     

任意二维导体波纹周期表面电磁散射特性的研究

本文将直线法成功地用于二维导体周期结构的散射问题。与现有文献的比较验证了该方法的可行性与有效性。文中给出了矩形光栅、梳齿光栅和正弦光栅的散射特性曲线，对于不同形状、尺寸的结构，只需在数值计算中稍稍改变矩阵元素即可。因而与其它方法相比，是一种具有普适且计算量小的方法。     

混合法在二维导体目标散射中的应用

本文介绍了以高频渐近法和矩量法为基础的一种求解复杂散射体的混合法，并结合计算实例分析了该方法的特点，准确性以及目前存在的缺点。     

在轴零阶贝塞尔波束对手征介质球的散射特性分析

贝塞尔波束自产生以来,凭借其无衍射、自修复特性已经获得了越来越多学者的关注。基于广义洛伦兹米理论, 将在轴贝塞尔波束与手征介质球相互作用的入射场及散射场展开为球矢量波函数的表达式。结合球矢量波函数的正交完备性及电磁场的连续性边界条件,推导出了在轴零阶贝塞尔波束对手征介质球电磁散射的解析解。数值模拟了散射强度随散射角的分布,将在轴贝塞尔波束退化为平面波照射手征介质球的散射结果与文献比较,吻合得较好。分析了波束及介质球参数、介质球偏离波束中心位置对散射强度的影响。该理论为手征材料和手征涂覆目标在微波工程及目标隐身中的应用提供了很好的理论应用价值。     

导电媒质平面上方垂直磁偶极源赫兹位函数的球面波展开式

精确有效地计算索末菲尔德型积分是分析导电媒质半空间电磁波辐射和散射问题的关键.本文给出求解有限导电媒质平面上方垂直磁偶极源赫兹位函数的解析方法.利用圆柱波函数的球面波函数展开式和超几何函数理论,位函数中的索末菲尔德积分被表示成快速、绝对收敛的球面波展开式;展开系数是以物性参数为复宗量的勒让德多项式.该展开式易于电磁场的计算和分析,并且不受场点和源点的位置、媒质的物性参数和频率等条件的限制.     

亚表面双圆柱异质缺陷的热波多重散射研究

针对半无限体内亚表面含双圆柱异质缺陷问题,基于非傅里叶热传导方程,采用波函数展开法和镜像法,研究了异质体缺陷的热波多重散射与温度分布,并给出了亚表面异质双圆柱热波多重散射的一般解。通过数值计算,给出了不同物理参数和几何参数下亚表面异质双圆柱的材料表面温度分布曲线,分析了各参数对材料表面温度分布的影响,特别是热波本身特性与缺陷性质的影响。研究成果可望为工程材料结构亚表面异质缺陷的无损检测和安全评定提供理论基础与参考数据。     

应用改进迭代物理光学方法分析电大尺寸开口腔体散射

为了克服用IPO法处理电大尺寸形状相对复杂的腔体散射时会出现迭代收敛慢甚至发散现象,本文引入松弛因子、异步迭代以及继承迭代等措施改进迭代的收敛性,所得结果与其它方法或实验结果符合很好。