隨機粗糙表面電磁散射解析方法的研究.pdf

1、隨機粗糙表面電磁散射理論的研究，因為它在軍事和海洋等諸多領域的重要應用，成為專家學者們關注的熱點。本文針對粗糙面電磁散射的相關解析理論進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)在內的經典的解析計算方法。傳統的駐留相位KA算法在粗糙面上點的斜率計算中，采用的是在穩(wěn)相點展開的零階近似，忽略了表面上點的隨機特性；并且在計算散射強度時，是將粗糙面上任意一對鄰近點的高度和斜

2、率被看成是相互獨立的，即不相關的。事實上，只要粗糙面上任一對鄰近點之間的水平距離不大于相關長度(但仍大于入射波長)，它們的高度和對方的斜率就是相關的。并且這種高度與斜率的相關性對散射強度的貢獻是明顯的，應當計入散射強度的計算中去。 本文就以上問題，針對二維高斯粗糙面提出了新的KA改進算法——COR-KA算法。與傳統的KA算法相比，該算法的改進之處在于：(1)在粗糙面任意一點上的斜率表達采用的是穩(wěn)相點展開的一階近似，進而能用統計的

3、方法處理隨機表面上任一點的局部坐標、斜率和菲涅爾反射系數(傳統KA算法采用的是穩(wěn)相點展開的零階近似，忽略了粗糙面上點的隨機特性)；(2)引入了二維粗糙表面兩點間高度及法向量的聯合概率分布函數(六維)來表征高度和斜率的隨機分布規(guī)律，完整地考慮了粗糙面兩點間高度和高度、高度和斜率、斜率和斜率的相關性。 文中詳細給出了COR-KA算法計算二維粗糙面散射特性的推導過程，得到了散射系數的解析表達式，建立了一種更準確的二維粗糙面散射理論模型