太赫茲波段目標電磁散射特性建模方法研究.pdf

1、太赫茲波在很多方面有著潛在的應用，例如成像，安全，通信等等。太赫茲波的頻段處于微波和紅外線之間，其擁有豐富的頻譜資源。然而對太赫茲頻段的研究相對較少，這種現象稱為“太赫茲空白”。到目前為止，為了打通所謂的“太赫茲空白”已經做出了許多努力。但是仍然有許多工作需要被研究。對于太赫茲波的應用需要了解暴露在太赫茲波段下的目標的電磁散射規(guī)律。研究太赫茲波段下的目標探測包含兩個大的方向:實驗驗證和計算機模擬。但是這兩個方向都有著自己的困難需要克服。

2、本文試圖從計算機模擬方向，創(chuàng)造一個精確的模型用來模擬太赫茲波段下目標的散射特性。本文的主要研究內容包括:
　　1.歸納整理了太赫茲波段下材料的介電常數模擬計算模型，包括Drude模型和Lorentz模型，分別用來模擬不同類型的材料在太赫茲頻段內的介電常數變化規(guī)律。
　　2.通過實驗的結論可以發(fā)現，在微波波段下可以看作均勻和光滑的材料會在太赫茲波段下會呈現面散射和體散射特性。在本文中對實驗中的面散射和體散射行為進行了理論探究。

3、首先，應用積分方程法(IEM)來模擬鋁板樣品的測量參數。發(fā)現使用IEM的模擬結果呈現出了適用性和優(yōu)越性。
　　3.對于介質材料，其內部可能包含尺寸可以與波長比擬的微結構和粒子，如銹跡紋理，硅碳離子等等，均需要被考慮。本文發(fā)現對于介質材料，只有結合輻射輸運理論與積分方程法進行模擬才能與實測數據相匹配。結果顯示，對于金屬材料，只需要考慮表面粗糙帶來的影響。而對于介質材料，還需要考慮內部的微結構或者微粒的影響。
　　4.結合物理光