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《考虑曲率修正效应时粗糙面电磁散射的微扰法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第3期电子学报Vol.30No.32002年3月ACTAELECTRONICASINICAMarch2002考虑曲率修正效应时粗糙面电磁散射的微扰法郭立新,吴振森,姚纪欢,张延冬(西安电子科技大学理学院,陕西西安710071)摘要:本文在分析传统粗糙面电磁散射微扰法的基础上,给出了一种新的考虑曲率修正效应的微扰法,解决了传统微扰法计算掠入射散射时的误差问题.文中同时采用传统微扰法和考虑曲率修正效应的微扰法对实际粗糙面的后向散射截面做了计算,并与有关实验测量结果做了比较,结果表明无论是中、小角度入射,还是掠入射,采用考虑曲率修正效应的微扰法的计算是
2、准确的.关键词:曲率效应;粗糙面;电磁散射;微扰法中图分类号:O451文献标识码:A文章编号:03722112(2002)03032804SmallPerturbationMethodofElectromagneticScatteringfromRoughSurfacewithConsideringtheEffectoftheCurvatureoftheSurfaceGUOLixin,WUZhensen,YAOJihuan,ZHANGYandong(SchoolofScience,XidianUniversity,Xian,Shaanxi
3、710071,China)Abstract:Anewclassicalsmallperturbationmethodofelectromagneticscatteringfromroughsurfacewithconsiderationoftheeffectofthecurvatureofthesurfaceispresented.Theproblemofscatteringerrorduetothismethodatagrazingangleissolved.Comparingwithasetofmeasureddata,numericalcomputationsof
4、thebackscatteringradarcrosssectionforactualnaturalroughsurfacebytheclassicalandnewsmallperturbationmethodsaregiven.Theresultsshowthatthenewsmallperturbationmethodisvalidityforthesmall,moderateandgrazingangleincidence.Keywords:theeffectofthecurvature;roughsurface;electromagneticscattering;
5、smallperturbationmethod1引言时粗糙面波散射研究发展较快,低掠入射风驱海面的散射回随机粗糙表面电磁散射的理论和实验研究近年来取得了波与低飞技术、导弹制导、舰艇目标识别是国际上研究的热一系列重要的进展,许多理论和工程上的问题需要对粗糙面点,IEEE(AP)98年第一期曾出版了掠入射散射专集,而对于散射问题进行研究[1,2].粗糙面的电磁散射问题除了在电磁传统的微扰法处理掠入射散射问题还未解决.本文在分析传波与陆地和海面的相互作用中可以遇到,还在其它许多情况统微扰法的基础上,研究了精度更高的考虑曲率修正效应的下都能遇到,如电磁波与雨云湍流、冰雪、生物
6、体组织和复合微扰法,对经典的微扰法做了推广,解决了大入射角微粗糙面工程材料等的相互作用,这些都已成为现代电磁波传播、通的电磁散射问题,所得数值计算结果与有关文献的测量结果信、遥感、材料几何、辐射、目标识别分类、环境系统监测、生物吻合得很好.医学诊断、工程材料测试等众多不同学科共同感兴趣的课题.2传统的微扰法计算粗糙面的电磁散射实际上是在一定的边界条件下求微扰法是七十年代后期发展起来的处理粗糙面散射的经解Maxwell方程.由于边界是很不规则的粗糙面,所以人们很典方法之一[1,5].这一方法认为散射场可以用沿远离边界传难得到其精确的解析解.为此人们通常采用一定的物理近似
7、播的未知振幅的平面波叠加,未知幅值通过要求每阶微扰满使边界成为规则的,或者通过分析电磁波与粗糙面相互作用足边界条件及微分关系获得.这种表示通常称为Rayleigh假的物理过程,忽略一些次要作用,这就构成了所谓的计算粗糙设,并受固有Rayleigh误差的影响.该方法适用于表面高度起面电磁散射的近似方法,其中微扰法是处理弱起伏粗糙面散伏小于入射波长的情况.微扰法除对均方高度有要求外,表面射的一种重要方法,但是该方法有一定的使用范围,尤其对于平均斜度应该与波数和表面均方高度之积有同一数量级.用掠入射(低擦地角)问题,如何
