電磁波在雨介質(zhì)中的傳輸特性及其中橢球類目標(biāo)的散射特性研究.pdf

1、本文主要研究的是雨介質(zhì)的傳輸特性及其中的目標(biāo)復(fù)合散射極化特性.涉及到的研究內(nèi)容有離散隨機雨介質(zhì)的電波傳輸特性,電磁脈沖波在其中的傳播特性及目標(biāo)的散射特性,雨滴的等效衰減截面,電磁理論的尺度變換,目標(biāo)與背景介質(zhì)的電磁相互作用,干擾目標(biāo)"箔條"的散射特性等.作者所做工作及主要研究成果如下:本文利用系統(tǒng)法得出了適用于毫米波段的雨介質(zhì)的等效介電常數(shù)與降雨率、頻率的函數(shù)關(guān)系,將其應(yīng)用于計算降雨引起的毫米波衰減,結(jié)果與有關(guān)文獻吻合很好.其特點是可將

2、復(fù)雜的離散介質(zhì)衰減問題用研究連續(xù)介質(zhì)衰減特性的方法來處理,而且考慮了地域特點,使有關(guān)問題的計算大為簡化.得到了這種等效介電常數(shù)的平均值與起伏相關(guān)函數(shù),發(fā)現(xiàn)雨介質(zhì)是一弱起伏介質(zhì),為研究其中目標(biāo)散射的起伏特性奠定了基礎(chǔ).首次在電磁理論中引入了坐標(biāo)的尺度變換.系統(tǒng)的給出了有關(guān)電磁量的變換關(guān)系、邊值關(guān)系及算符的變換關(guān)系,保證了電荷守恒定律、Maxwell方程組的尺度變換不變性,為利用現(xiàn)有文獻關(guān)于球體、圓柱體的電磁散射特性來研究橢體的散射特性以及

3、有關(guān)的諧振特性等奠定了理論基礎(chǔ);各向同性的介質(zhì)空間經(jīng)伸縮后變?yōu)楦飨虍愋缘慕橘|(zhì)空間,但電磁波傳播矢量的大小隨觀察方位的變化、隨目標(biāo)形狀的變化不大.得到了有關(guān)的尺度變換不變量,并給出了這種不變量的物理意義.得到了橢球目標(biāo)、橢圓柱目標(biāo)(導(dǎo)體、介質(zhì))散射場的解析表達式,導(dǎo)出了目標(biāo)的微分散射截面、交叉極化分辨率表達式.在毫米波段對這些目標(biāo)特征量進行了仿真計算,結(jié)果表明:橢球的橫向尺度敏感的影響著目標(biāo)的散射特性.仿真了"箔條""圓盤"等干擾目標(biāo)的散