一種電子裝備表面粗糙度的重構(gòu)方法研究.pdf

1、隨著電子裝備向高頻段、高增益、高密度、小型化方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)因素對(duì)其電性能的影響也愈發(fā)凸顯，其中表面粗糙度因其存在的普遍性、分布的隨機(jī)性及其對(duì)電性能影響機(jī)理的復(fù)雜性而備受關(guān)注。本學(xué)位論文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持下，以電子裝備腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)壁表面粗糙度為具體研究對(duì)象，針對(duì)表面粗糙度的重構(gòu)問(wèn)題，進(jìn)行了深入的研究與探索，主要研究?jī)?nèi)容包括以下三部分：一是應(yīng)用三種典型函數(shù)對(duì)一維表面粗糙度進(jìn)行了建模；二是基于電磁散射理論對(duì)一維表面粗糙度形貌進(jìn)行了重構(gòu)

2、；三是進(jìn)行了二維表面粗糙度形貌的重構(gòu)。
　　1、表面粗糙度的建模
　　分別建立了周期函數(shù)、隨機(jī)函數(shù)和分形函數(shù)表面粗糙度模型。采用蒙特卡洛法建立表面粗糙度一維高斯隨機(jī)粗糙度模型，驗(yàn)證了均方根高度、相關(guān)長(zhǎng)度對(duì)粗糙表面形貌的影響關(guān)系；建立了周期函數(shù)粗糙度模型，簡(jiǎn)單討論了其相關(guān)參數(shù)對(duì)粗糙表面形貌的影響關(guān)系；建立了一維 W-M分形函數(shù)粗糙度模型，對(duì)其具有的自仿射性、自相似性等性質(zhì)進(jìn)行了驗(yàn)證，并討論了分形函數(shù)的主要參數(shù)對(duì)粗糙表面形貌的影

3、響。
　　2、一維表面粗糙度形貌的重構(gòu)
　　采用矩量法對(duì)一維粗糙表面形貌的電場(chǎng)積分方程進(jìn)行離散，將復(fù)雜的積分方程的求解轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單的線(xiàn)性方程組求解，從而得到散射數(shù)據(jù)；分別仿真驗(yàn)證了一維粗糙表面形貌的源項(xiàng)與入射角度、譜振幅與表面起伏高度之間的關(guān)系，驗(yàn)證了源項(xiàng)與入射場(chǎng)、譜振幅與散射場(chǎng)之間的等價(jià)關(guān)系；采用微擾法-矩量法混合算法對(duì)三種一維小尺度下的粗糙表面形貌進(jìn)行了重構(gòu)，包括周期函數(shù)、高斯函數(shù)和分形函數(shù)。
　　由于分形函數(shù)具有處

4、處連續(xù)且處處不可導(dǎo)的特性，使用現(xiàn)有理論出現(xiàn)了散射數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算，重構(gòu)過(guò)程無(wú)法進(jìn)行的問(wèn)題。本文通過(guò)引入分形幾何領(lǐng)域內(nèi)的分?jǐn)?shù)階微積分理論，解決了分形函數(shù)整數(shù)階不可導(dǎo)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了分形粗糙表面形貌的準(zhǔn)確重構(gòu)。
　　3、二維粗糙表面形貌的重構(gòu)。
　　針對(duì)二維高斯隨機(jī)粗糙表面，采用蒙特卡洛法建立了二維高斯隨機(jī)粗糙度模型，分析討論了其均方根高度與相關(guān)長(zhǎng)度對(duì)粗糙表面形貌的影響關(guān)系；采用離散化思想將二維高斯隨機(jī)粗糙表面離散成大量可近似為一維