平面分层媒质中电大尺寸埋人体的电磁散射研究

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海面上电大尺寸目标电磁散射特性研究

ｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙＭＥＣｗｈｉｃｈｔａｋｅｓｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｔｈｅｅｄｇｅｓｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｈａｄｏｗｉｎｇｅｆｅｃｔｉｓａｌｓｏｉｎｃｌｕｄｅｄ．Ｔｈｅｒａｄｒａｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ
ｏｒ／Ｗｅｉｊｉｅ，ＬＩＵＰｉｎｇ，ＧＵＡＮＸｉａｏｄｏｎｇ，ＷＡＮＧＪｉｏｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｒａｐｉｄｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｃａｔｔｅｉｒｎｇｆｒｏｍｔｈｅｌａｒｇｅｏｂｊｅｃｔｏｎｏｃｅａｎｓｕｒｆａ－ｃｅ．
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２０１３笠
海面上电大尺寸目标电磁散射特性研究
姬伟杰，刘平，关晓东，王炯
（空军西安飞行学院，西安７１０３０６）
摘要：基于几何光学法（ＧＯ）、物理光学法（ＰＯ）、射线弹跳法（ＳＢＲ）和等效电流法（ＭＥＣ），提出了一种快速计算金属海面上电大尺寸目标电磁散射的解析算法。该算法考虑了阴影效应，运用ＧＯ／ＰＯ＋ＳＢＲ计算了目标与海面的镜面反射以及它们之间的多次相互作用，并运用ＭＥＣ计算了目标的棱边绕射以改进计算结果。应用该算法计算了平板上方规则金属目标的双站雷达散射截面（ＲＣＳ），并与传统矩量法（ＭｏＭ）进行比较，验证了算法的有效性。最后，计算了ＰＭ（Ｐｉｅｒｓｏｎ．Ｍｏｓｋｏｗｉｔｚ）海浪谱的随机海洋粗糙面上舰船模型目标的散射特性，并对计算结果进行了分析，讨论了海洋面以及入射波参数对散射结果的影响。关键词：几何光学法；物理光学法；射线弹跳法；等效电流法；阴影效应；棱边绕射

分层粗糙面电磁散射的矩量法研究

分层粗糙面电磁散射的矩量法研究柴草【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2013(000)009【摘要】The properties of the electromagnetic scattering from two-layered rough surface have been investigated in this paper through the method of moment(MOM).The integral equations and the matrix equations for solving this scattering problem have been provided firstly.The validity of this approach has been shown by comparing the numerical results to the finite difference timedomain(FDTD)technique.Final y,several numerical results are il ustrated to discuss the influences of the root mean square height,the correlation length, and the average height between the two rough surfaces on the bistatic scattering coefficient.% 本文主要采用矩量法(method of moment MOM)研究了分层粗糙面的电磁散射特性，首先给出了该散射问题的积分方程和矩阵方程，然后通过与时域有限差分(finite difference time domain FDTD)计算结果的对比说明了本文所提算法的有效性，最后讨论了分层粗糙面的均方根高度、相关长度以及两层粗糙面之间的距离对双站散射系数的影响。

分层地面与目标电磁散射研究

分层地面与目标电磁散射研究分层地面与目标电磁散射研究引言：分层地面与目标电磁散射是电磁波在地面和目标上散射的重要研究方向，对于地质探测、人工地貌研究以及雷达信号处理等领域具有重要的应用价值。

本文旨在探讨分层地面与目标电磁散射的基本原理和研究进展，分析其现有问题，并展望未来的发展趋势。

一、分层地面电磁散射分层地面是指地面的表面具有多层结构，如岩石、土壤等。

电磁波在分层地面上的散射过程涉及到地面的吸收、反射和透射等现象。

对于分层地面电磁散射的研究，目前主要从以下几个方面展开：1. 地质信息提取通过对分层地面电磁散射的分析，可以获得地质信息，如地下水、矿藏等。

地质信息的提取对于资源勘探和环境保护具有重要的作用。

2. 地貌研究分层地面电磁散射的研究可以发现地质构造和地貌特征，对于地貌演化的研究和人工地貌的设计具有重要意义。

3. 雷达信号处理分层地面电磁散射是雷达信号处理的基础，对于提高雷达探测和目标识别的效率和准确性具有重要作用。

二、目标电磁散射研究目标电磁散射是指电磁波在目标表面上的反射、散射和透射等现象。

目标电磁散射的研究主要包括以下几个方面：1. 目标识别和分类通过对目标电磁散射的分析和处理，可以实现对目标的识别和分类。

这对于军事目标的识别和民用航空中的飞机识别等方面具有重要的作用。

2. 目标形状重构目标电磁散射的研究可以通过目标反射和散射的特征，实现对目标形状的重构。

这对于目标在雷达图像中的定位和追踪具有重要意义。

3. 恶劣环境下目标探测在恶劣环境下，如大气湍流、强电磁干扰等情况下，目标电磁散射的研究可以有效提高目标的探测效率和准确性。

三、研究现状和问题目前，分层地面与目标电磁散射研究在理论和应用方面取得了很大的进展，但仍然存在一些问题：1. 电磁散射模型不够精确由于地面和目标的复杂性，现有的电磁散射模型仍然不能完全精确地描述地面和目标的散射特性。

2. 数据获取和处理困难分层地面和目标电磁散射的研究需要大量的数据获取和处理工作，包括雷达数据、地质数据等，这对于数据处理的算法和技术提出了很高的要求。

电大尺寸目标电磁散射的区域分解计算

用区域分解法＇（ｏａｎｅｏｐｓｉｍｔｄｄｍｉｄｃｍｏｉｏｅｏ，ｔｎｈＤＭ）大尺寸目标的计算区域分解成多个子区域及Ｄ将
相应的分区边界条件，把大型问题分解成小型问题，复杂边值问题转化为简单边值问题，突破了计算机内存
维普资讯
雷达与对抗目标电磁散射的区域分解计算
崔晶，鞠智芹
（空军工程大学导弹学院，陕西三原７３０）１８０
摘要：出了电大尺寸目标电磁散射的有限元区域分解计算方法。分析了子区域的有限元解提法，立了区域分解耦合的边界方程，出了相应的耦合矩阵，建导并采用了内视法还原了耦合矩阵
ｍｅｒ．ＴｅＲｆｋｎｓｏｒｅｓｗｉｌｃｒｃｌａｇｉｅｉｃｌｕａｅｙｔｉｔｃｈＣＳｏｉｄｆａｇｔｔｅｅｔａｙｌｒｅｓｚｓａｃｌｔｄｂｈｓＤＤＭ，ａｄｔｅｒ－ｉｔｈｉｌｎｈｅ
ｗａｄ．ｏｋｎｐｒａｈｒ１ｏｉｇａｐｏｃ
１引言
很多雷达目标都具有电大尺寸的腔、一类的结槽构，此类腔、结构对雷达电磁波具有很强的散射作槽
用，即对目标雷达截面积（ａａｒｓＳｃｏ，Ｃ）ＲｄｒｏｓｅｔｎＲＳ有Ｃｉ
对称、疏的特征，稀最后研究了不同类型大尺寸目标的雷达散射截面问题并与公开文献结果进行

电磁散射实验报告

一、实验目的1. 了解电磁散射的基本原理和规律；2. 掌握电磁散射实验的基本操作方法；3. 通过实验验证电磁散射理论，加深对电磁波传播特性的理解。

二、实验原理电磁散射是指电磁波在传播过程中遇到物体时，部分电磁波能量被物体吸收、反射、折射或散射的现象。

根据散射体的不同，电磁散射可分为自由空间散射和介质散射。

本实验主要研究自由空间散射现象。

自由空间散射的散射截面与散射体的形状、尺寸和电磁波的频率等因素有关。

当散射体尺寸远小于电磁波的波长时，散射现象可近似为衍射；当散射体尺寸与电磁波波长相当或更大时，散射现象可近似为几何光学散射。

本实验采用菲涅耳近似方法，将散射问题简化为二维问题，通过模拟散射体对电磁波的散射效果，研究散射截面与散射体参数之间的关系。

三、实验仪器与设备1. 电磁波发射源：用于产生特定频率的电磁波；2. 电磁波接收器：用于接收散射后的电磁波；3. 计算机及软件：用于处理实验数据，绘制散射截面曲线；4. 实验平台：用于搭建散射实验系统。

四、实验内容与步骤1. 实验准备：搭建实验平台，连接电磁波发射源、接收器和计算机；2. 实验参数设置：根据实验要求设置电磁波的频率、散射体的形状、尺寸等参数；3. 实验数据采集：启动实验系统，调整实验参数，记录散射后的电磁波强度；4. 数据处理：将采集到的实验数据导入计算机，进行数据处理和分析；5. 结果分析：绘制散射截面曲线，分析散射截面与散射体参数之间的关系。

五、实验结果与分析1. 实验数据采集：本实验采集了不同散射体形状、尺寸和电磁波频率下的散射截面数据；2. 数据处理：将实验数据导入计算机，进行数据处理和分析，得到散射截面曲线；3. 结果分析：（1）散射截面随散射体尺寸的变化：当散射体尺寸远小于电磁波波长时，散射截面随着散射体尺寸的增大而增大；当散射体尺寸与电磁波波长相当或更大时，散射截面趋于饱和，变化不大；（2）散射截面随电磁波频率的变化：散射截面随着电磁波频率的增大而增大；（3）散射截面随散射体形状的变化：散射体形状对散射截面有一定影响，具体关系需根据实验数据进行详细分析。

用边界元法计算平面分层埋入体的电磁散射

用边界元法计算平面分层埋入体的电磁散射
曾德威
【期刊名称】《成都信息工程学院学报》
【年(卷),期】1993(0)1
【摘要】本文结合平面边界元法和平面多极子展开法,求解平面分层埋入体的电磁散射。

这种方法具有高速、占用内存少的优点。

【总页数】6页(P66-71)
【关键词】边界元法;埋入体;电磁散射
【作者】曾德威
【作者单位】成都气象学院电子技术系
【正文语种】中文
【中图分类】P4
【相关文献】
1.用边界元法计算平面分层理入体的电磁散射 [J], 曾德威
2.平面分层媒质中电大尺寸埋入体的电磁散射研究 [J], 叶兴彬;庄磊
3.FD—TD法计算色散媒质中埋入异常体的电磁散射 [J], 方广有;张忠治;汪文秉
4.平面分层媒质中埋入体电磁辐射和散射场的多极子展开 [J], 周学松
5.平面分层媒质中浅层埋入体的脉冲电磁散射 [J], 张清河
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分层粗糙面电磁散射的矩量法研究

ＣａｏＣｈａｉ，ＪｉａｎＹｏｎｇＢｉａｎ，ＣａｉＬｉａｎＺｈｕ
（ＤｏｎｇｇｕａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｉｔｅｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｆｒｏｍｔｗｏ — ｌａｙｅｒｅｄｒｏｕｇｈｓｕｒｆａｃｅｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｈｒｔｏｕｇｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｍ（）ｍｅｎｔ（Ｍ｛）Ｍ）ｌ ’ ｈｅｉｎｔｃｇｎ＇ａｌ
Ｉ一发 …………………………一
分层粗糙面电磁散Ｊｂ，Ｊ－矩量法研究
东莞职业技术学院电子工程系柴草
【摘要】本文主要采用矩量法（ｍｅｔｈｏｄｏｆｍｏｍｅｎｔＭＯＭ）研究了分层粗糙面的电磁散射特性，首先给出了该散射问题的积分方程和矩阵方程，然后通过与时域有限差
ｅｑｕａｔｉｏｎｓａｎｄｈｅｔｍａｍｘｅｑｕａｔｉｏｎｓｆｏｒｓｏｌｖｉｎｇｈｉｔｓｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｏｖｉｄｅｄｉｆｒｓｔｌｙＴｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｈｉｔｓａｐｐｒｏａｃｈｈａｓｂｅｅｎｓｈｏｗｎｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｈｅｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｔＯ

三维电大尺寸介质目标电磁散射特性的特征基函数法分析

置。
巷；
望
舄
将会引起子域连接处电流的不连续，因此在计算特征基函数时，要先将子域进行扩展，求解后再取原来子域的解作为此区域的特征基函数。如图１所示，将三维电大目标划分成
８（Ｏ。）
３数值计算与比较
转舞２７４页
６函数为检验团数，则式（３）可表示为如下形式：
Ｚ
— — — — — —
芝，：ｌ，２，，＂）（６）｛Biblioteka ，２，一，＂）（７）
：
１
ｔ
，．
：一
Ｚ
：
…
Ｚ
Ｚ
（４）
Ｚ㈨ＺＨ — Ｚ、Ｉ
适的宏基函数，宏基函数的域比传统矩量法的大，因此可以降低系数矩阵的维数，从而提高计算效率。本文ｇ１入区域
逆，从式（５）中可求出，去掉扩展部分
电流的贡献，即得到子域ｉ的主要特征基函数。
ＣＢＦＭ（电流计算到了）的百分比误差为０．０３６７％，用时１８８ｓ，而矩量法用时６１３６ｓ。其中百分比误差的定义如下：
分解的思想，即把计算区域分解为若干
子域，把原问题的求解转化为在子域上求解。用区域分解的思想将月标分为Ｍ个
的矩阵，可通过选取场点在扩展子域ｉ，源点在子域ｊ计算得到。（２）扩

基于高频方法分析电大尺寸目标的散射

结果表明上述方法是有效的。、
关键词：等效电磁流方法；迭代物理光学法；弹跳射线法；腔体；雷达散射截面；图形处器
中图分类号：５ＴＮ９７文献标志码：ＡＤ：０３６／．ｓｎ１０ — ０Ｘ２１．１１ＯＩ１．９９ｊｉｓ．０１５６．００１．１
ＤＩＮＧｉｎｊｎ，ＬＩＺｈ— ｉＪａ —ｕＵｉｗｅ，ＸＵｎ，ＬＯＵ — ａ，ＣＨＥＮ～ｈｎＫａＹｕｙＲｕｓａ
（ｐ．ｏＤｅｔｆＣｏｍｍｕｉａｉｎＥｎｎｅｇ，Ｎａｊｎｉ．ｏＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇＮａｊｎ０９ｎｃｔｇｉｅｒｎｏｉｎｉｇＵｎｖｆｃｅｃｎｅｈｏｏｙ，ｎｉｇ２ｌ０４，Ｃｉａｈｎ）
ｍｅｉｎｅｅｉｒｏａｅｏａａｙｅｃｖｔｒｂｅｓｒｔａｄｄｍｒｓａｅｃｍｐｒｄｔｎｌｚａｉｐｏｌｍ．Ｆｉａｌｓｔｙｎｌｙ，ｔｅｇａｈｃｒｃｓｉｇｕｉｇａｈｃｒｃｓｉｇｈｒｐｉｓｐｏｅｓｎｎｔ（ｒｐｉｓｐｏｅｓｎｕｉ，ＧＰＵ）ｔｃｎｌｇｐｌｄｆｒｔｅｒｙｔａｉｇｐｏｅｕｅｏＢＲ．Ａｓａｒｓｌ，ＳＲｓｓｇｉｃｎｌｃｅｅａｅｙｎｔｅｈｏｏｙｉａｐｉｈａｒｃｎｒｃｄｒｆＳｓｅｏｅｕｔＢｉｉｎｆａｔａｃｌｒｔｄｂｉｙ

电磁散射在层状空间目标的FDTD计算

电磁散射在层状空间目标的FDTD计算张卜文【摘要】研究用于分析层状空间目标电磁散射特性的时域有限差分(FDTD)方法.从二维Maxwell方程出发,导出带有入射角的一维修正Maxwell方程组及辅助方程,来计算二维总场—散射场(TF/SF)垂向边界上电磁场,从而在层状空间中实现直接时域形式的均匀平面波入射;为避免复杂的Sommerfeld积分,用互易原理得到简化的外推算法.用该方法对半空间目标电磁散射场和层状有耗空间中的线电流辐射场进行计算,在半空间近场区域得到了良好的均匀平面波,并且远场与已有文献结果和解析解结果都吻合较好,表明本算法和程序是正确和有效的.用该算法对多层状空间中的隧道、隧道内通车辆等目标以及隧道和车辆在无耗层状空间中的电磁散射特性进行研究.结果表明,金属车体对远区散射场贡献较大,且介质层的损耗特性影响着其对车体的屏蔽能力.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】6页(P358-363)【关键词】时域有限差分方法;层状空间;电磁散射【作者】张卜文【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,西安 710077【正文语种】中文【中图分类】P631.30 引言在雷达探测技术中，利用目标对电磁波的散射特性实现目标的识别问题，通常采用时域有限差分(finite-difference time- domain，FDTD)方法、矩量法、有限元等方法进行数值模拟。

在电磁散射问题数值计算时，目标的复杂性直接决定着数值计算方法的难易程度。

目标的复杂性主要体现在目标的外形及结构复杂、目标的材质复杂和目标所处的背景复杂等方面。

FDTD方法在处理这些复杂目标的电磁散射时具有一定的优势，①对于外形及结构复杂的目标，FDTD计算需要变化的仅仅是建模部分，而迭代计算模块没有任何差异；②对于材质复杂的目标，仅需要对迭代计算部分进行特殊处理，而吸收边界、总场-散射场(TF/SF)边界和外推边界依然保持不变。

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ｍｅｔｈｏｄａｎｄａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｄｉｓｃｒｅｔｅｃｏｍｐｌｅｘｉｍａｇｅｍｅｔｈｏｄ（ＤＣＩＭ）ｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ
ＰｌａｎａｒｌｙＭｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄＭｅｄｉａ
ＹＥＸｉｎｇ — ｂｉｎ，ＺＨＵＡＮＧＬｅｉ
（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳａｔｅｌｌｉｔｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）
（上海卫星工程研究所，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上海２００２４０）
摘
要：对基于稳定的双共轭梯度一快速傅里叶变换（ＢＣＧＳ－ＦＦＴ）和改进的离散复镜像方法的平面分层媒质电
大尺寸埋入体的电磁散射计算进行了研究。给出了理论推导过程。数值计算结果表明：改进的离散复镜像法在不
ｗａｓｇｉｖｅｎｏｕｔ．ＴｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔＧｒｅｅｎｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｐａｔｉａｌａｒｅａｉｎｔｈｅｎｅａｒ — ｆｉｅｌｄａｎｄｆａｒ－ｉｅｆｌｄｃｏｕｌｄｂｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅＤＣＭｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｔａｔｉｃｉｔｅｍａｎｄｓｕｒｆａｃｅｂｅａｍｉｔｅｍｎｏｔｅｘｔｒａｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｓｐｅｅｄｗａｓａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ；Ｐｌａｎａｒｌｙｍｕｈｉｌａｙｅｒｅｄｍｅｄｉａ；Ｄｉｓｃｒｅｔｅｃｏｍｐｌｅｘｉｍａｇｅｍｅｔｈｏｄ；Ｄｙａｄｉｃ
ＳｔｕｄｙｏｎＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＳｃａｔｔｅｒｉｎｇｂｙＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＬａｒｇｅＯｂｊｅｃｔｓＥｍｂｅｄｄｅｄｉｎ
提取准静态项和表面波项的条件下，可拟合获得准确的近区和远区空域格林函数结果，并加快了分层媒质中电大尺寸埋入体空域格林函数的计算速度。关键词：电磁散射；平面分层媒质；离散复镜像；并矢格林函数；稳定的双共轭梯度一快速傅里叶变换中图分类号：ＴＮＯ１１文献标志码：Ａ
０引言
随着计算电磁学的发展，在对复杂电磁环境的有效模拟中，媒质的平面分层模型成为一种最常用的手段。平面分层媒质中电磁辐射和散射研究，对
上
海
航
天
ＡＥＲ０ＳＰＡＣＥＳＨＡＮＧＨＡＩ
第３０卷２０１３年第６期
文章编号：１００６ — １６３０（２Ｏ１３）０６ — ００２８ — ０４
平面分层媒质中电大尺寸埋人体的电磁散射研究
叶兴彬，庄磊
ｔｈｅｐｌａｎａｒｌｙｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄｍｅｄｉａｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｂｉｃｏｎｊｕｇａｔｅｇｒａｄｉｅｎｔｆａｓｔＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＢＣＧＳ — ＦＦＴ）
Ｇｒｅｅｎ’ ｓｆｕｎｃｔｉｏｎ；ＳｔａｂｉｌｉｚｅｄｂｉｃｏｎｊｕｇａｔｅｇｒａｄｉｅｎｔｗｉｔｈｆａｓｔＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｍｅｔｈｏｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙｌａｒｇｅｏｂｊｅｃｔｓｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎ