超寬帶電磁場傳播與衰減特性研究.pdf

1、超寬帶電磁波在空氣中的傳播特性前人己作過許多工作，也有比較系統(tǒng)的理論，但其散射特性以及在介質(zhì)中的衰減特性尚無人問津。本文的研究是國家自然科學(xué)基金“城市災(zāi)害救助的超寬帶電磁探測方法研究”(No．40374027)項目的一部分工作。為了解決生命救護難題，填補我國這一領(lǐng)域的空白，本文開展了一系列關(guān)于在介質(zhì)中的超寬帶電磁波的傳播特性研究，主要工作是研究分析超寬帶電磁波波場特征、衰減特性及散射特性。通過對數(shù)學(xué)物理方程的計算和計算機模擬，研究了超寬

2、帶電磁波的傳播特性，分析了超寬帶電磁波在不同介質(zhì)中的衰減及散射特性，完成了超寬帶電磁波的時域波場分析、波場衰減特性分析，波場散射特性分析，并將其與普通寬帶及窄帶電磁波進行對比，得出超寬帶電磁脈沖作為該基金項目輻射源是合適和有利的。本文的特色之處是所有模擬均使用的是數(shù)學(xué)物理方程的解析解而非一般常見的數(shù)值解。 本文圍繞著超寬帶電磁場輻射傳播特性研究，從理論與模擬技術(shù)探討了超寬帶電磁場輻射理論、能流密度、與輻射器口徑的關(guān)系以及在不同介

3、質(zhì)中的衰減特性及特定目標體的散射情況等問題，主要包括以下內(nèi)容： 1．介紹了超寬帶電磁脈沖信號的定義并對該定義進行分析，給定超寬帶電磁波的標準激勵脈沖信號源，研究了超寬帶TEM天線口徑輻射場軸線上任意一點的電磁場強度與口徑大小及激勵脈沖的關(guān)系。 2．利用Maxwell方程的位函數(shù)解探討了一般均勻圓電流分布的輻射場及能量流動規(guī)律。 3．研究了介質(zhì)中超寬帶電磁波的衰減特性，定義了超寬帶電磁波穿透深度的概念，對具有相同主