隨機(jī)粗糙表面電磁散射解析方法的研究.pdf

1、隨機(jī)粗糙表面電磁散射理論的研究，因?yàn)樗谲娛潞秃Ｑ蟮戎T多領(lǐng)域的重要應(yīng)用，成為專家學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)。本文針對(duì)粗糙面電磁散射的相關(guān)解析理論進(jìn)行了較深入的研究工作。 本文首先介紹了粗糙面電磁散射的基本理論，討論了包括微擾法和基爾霍夫近似方法(KA)在內(nèi)的經(jīng)典的解析計(jì)算方法。傳統(tǒng)的駐留相位KA算法在粗糙面上點(diǎn)的斜率計(jì)算中，采用的是在穩(wěn)相點(diǎn)展開的零階近似，忽略了表面上點(diǎn)的隨機(jī)特性；并且在計(jì)算散射強(qiáng)度時(shí)，是將粗糙面上任意一對(duì)鄰近點(diǎn)的高度和斜

2、率被看成是相互獨(dú)立的，即不相關(guān)的。事實(shí)上，只要粗糙面上任一對(duì)鄰近點(diǎn)之間的水平距離不大于相關(guān)長(zhǎng)度(但仍大于入射波長(zhǎng))，它們的高度和對(duì)方的斜率就是相關(guān)的。并且這種高度與斜率的相關(guān)性對(duì)散射強(qiáng)度的貢獻(xiàn)是明顯的，應(yīng)當(dāng)計(jì)入散射強(qiáng)度的計(jì)算中去。 本文就以上問(wèn)題，針對(duì)二維高斯粗糙面提出了新的KA改進(jìn)算法——COR-KA算法。與傳統(tǒng)的KA算法相比，該算法的改進(jìn)之處在于：(1)在粗糙面任意一點(diǎn)上的斜率表達(dá)采用的是穩(wěn)相點(diǎn)展開的一階近似，進(jìn)而能用統(tǒng)計(jì)的

3、方法處理隨機(jī)表面上任一點(diǎn)的局部坐標(biāo)、斜率和菲涅爾反射系數(shù)(傳統(tǒng)KA算法采用的是穩(wěn)相點(diǎn)展開的零階近似，忽略了粗糙面上點(diǎn)的隨機(jī)特性)；(2)引入了二維粗糙表面兩點(diǎn)間高度及法向量的聯(lián)合概率分布函數(shù)(六維)來(lái)表征高度和斜率的隨機(jī)分布規(guī)律，完整地考慮了粗糙面兩點(diǎn)間高度和高度、高度和斜率、斜率和斜率的相關(guān)性。 文中詳細(xì)給出了COR-KA算法計(jì)算二維粗糙面散射特性的推導(dǎo)過(guò)程，得到了散射系數(shù)的解析表達(dá)式，建立了一種更準(zhǔn)確的二維粗糙面散射理論模型