基于時(shí)域物理光學(xué)方法的半空間上方目標(biāo)散射研究.pdf

1、目標(biāo)電磁散射特性研究對(duì)于目標(biāo)的探測(cè)與識(shí)別具有重要意義。一般來(lái)說(shuō)，目標(biāo)散射特性的研究主要有實(shí)驗(yàn)研究和仿真研究?jī)煞N類型。實(shí)驗(yàn)研究最為根本，然而需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。同時(shí)，在有些情形下很難進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。仿真方法主要有解析法、數(shù)值法和高頻近似方法。對(duì)于電大尺寸相對(duì)比較簡(jiǎn)單的目標(biāo)，常常采用高頻近似的方法。以往對(duì)目標(biāo)特性的研究，比較多的集中在自由空間的情形。然而，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的條件下，突防的飛機(jī)、導(dǎo)彈等往往掠地、海面飛行。這時(shí)，半空間的影響

2、不能忽略。同時(shí)，在天基雷達(dá)的情形，地面或海面的影響也必須要考慮。通常情況下，半空間上方目標(biāo)電磁散射的計(jì)算涉及半空間或分層半空間格林函數(shù)。相關(guān)格林函數(shù)的計(jì)算包含復(fù)雜的Sommerfeld譜域積分，該積分由于被積函數(shù)的強(qiáng)烈振蕩導(dǎo)致積分很難計(jì)算。在下半空間為多層介質(zhì)的情形，格林函數(shù)更為復(fù)雜，現(xiàn)有文獻(xiàn)中最多看到四層介質(zhì)情形下的格林函數(shù)的解析式。這些復(fù)雜的解析式在實(shí)際工程應(yīng)用中由于數(shù)學(xué)艱深往往會(huì)帶來(lái)許多不便。
　　本文采用時(shí)域物理光學(xué)方法處

3、理半空間上方目標(biāo)的電磁散射問題。物理光學(xué)算法由于采用局部場(chǎng)原理不考慮目標(biāo)各部位間的電磁互耦關(guān)系，具有未知數(shù)少、簡(jiǎn)單和計(jì)算速度快等優(yōu)點(diǎn)。在半空間情形，入射到目標(biāo)上的照射波包括直接入射波和界面反射波。其中反射波可以通過正、反傅里葉變換結(jié)合菲涅爾公式獲得。相比于自由空間的情形，面元的消隱也需要重新考慮。當(dāng)在雙向入射波的激勵(lì)下計(jì)算出目標(biāo)表面的感應(yīng)電流后，就可以將目標(biāo)的散射等效為半空間上方電、磁偶極子的輻射問題。半空間上方偶極子的輻射本文采用互易