超寬帶電磁場傳播特性模擬與研究.pdf

1、超寬帶電磁場在真空中和空氣中的慢衰減規(guī)律前人已作過許多工作，也有比較系統(tǒng)的理論。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)中的超寬帶電磁脈沖信號的傳播特性研究，主要工作包括研究分析超寬帶電磁波場的特征，通過對數(shù)學(xué)物理方程的計算和計算機模擬，研究了超寬帶電磁脈沖的產(chǎn)生機理和傳播特性，分析輻射的超寬帶

2、電磁脈沖在不同介質(zhì)中的后向散射性質(zhì)，完成超寬頻帶電磁脈沖的時域波場分析、波場衰減特性分析，并將其與普通單頻連續(xù)波作為探測源進行對比，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到數(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)系以及在不同介質(zhì)中特定目標(biāo)體的散射情況等問題，主要包括以下

3、內(nèi)容： 1.從時域Maxwell方程出發(fā)，利用位勢理論，探討了一般時空源分布近遠(yuǎn)場超寬帶電磁輻射特點和規(guī)律。超寬帶電磁場的輻射特性可用沖激輻射特性來表示。激勵信號的時間寬度決定了電磁場能量的衰減快慢。 2.研究了對超寬帶天線口徑的激勵，結(jié)果表明如果觀測點在口徑的中軸線上則輻射電磁的幅度與天線口徑的面積有關(guān)，與口徑形狀無關(guān)；如果觀測點為空間中任意一點，則激勵與電磁幅度有關(guān)，即對矩形口徑而言，激勵長邊所產(chǎn)生的電磁場幅度大于激