复杂目标的太赫兹波近场RCS快速计算-论文.pdf

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1、第36卷第8期电子与信息学报Vl01．36NO．82014年8月JournalofElectronics＆InformationTechnologyAug．2014复杂目标的太赫兹波近场RCS快速计算程志华谢拥军樊君(北京航空航天大学电子信息工程学院北京1001911(西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室西安7100711摘要：在太赫兹频段，散射目标大部分处于近场区域，远场计算方法已经不再适用，为此该文推导了近场雷达散射截面(RCS)的计算公式。针对太赫兹频段近场条件下，物理光学法(PO)由于面元数量巨大引起的遮挡判断耗时过长，以及图形电磁学(GRECO)以

2、像素为计算单位计算误差过大的问题，该文提出一种以面元为计算单位，以像素为遮挡判断单位的复杂目标太赫兹波近场RCS的快速计算方法，该方法在保证计算精度的基础上，大大降低了遮挡判断的计算复杂度和时间。最后，以标准目标体平板、球体以及复杂目标体卫星在不同距离下的雷达散射截面的计算为例，验证了该方法的有效性和准确性。关键词：雷达散射截面(RCS1：太赫兹：近场：图形电磁学(GRECO1中图分类号：TN011文献标识码：A文章编号：1009—5896(2014)08—1999—06DOI：10．3724／SP．J．1146．2013．01473FastComputation0

3、fNearFieldRCSofComplexObjectsinTerahertzBandChengZhi—huaXieYong-janFanJun(SchoolofElectronicandInformationEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China)(NationalKeyLaboratoryofAntennasandMicrowaveTechnology，XidianUniversity，Xi’an710071，China)Abstract：Intheterahertzband，mosttargetsa

4、xeinthescopeofnearfield．ThecomputationmethodofthefarfieldRCSisnotapplicative，therefore，thecomputationalformulaofthenear—fieldRadarCrossSection(RCS)isdeduced．TheocclusionjudgmentconsumesalongtimeinthePhysicalOptics(PO)methodbecauseofthehugeamountofsurfaceelements，andthecomputationalerro

5、risunacceptableintheGRaphical—ElectromagneticCOmputing(GRECO)methodusingpixelsastheunitofcalculation．TodealwiththeaboveprobleminthePOmethodandtheGRECOmethod，basedonthecomputationalparameterspretreatment，afastcomputationalmethodofnearfieldRCSusingsurfaceelementasthecalculatingunitandthe

6、pixelisusedastheocclusionjudgmentunitisproposedforthecomplexobjectsinterahertzband．Themethodensuresthecalculationaccuracy，andgreatlyreducesthecomputationalcomplexity，andthetimeconsumptionofocclusionjudging．Thecalculationofthenear—fieldRCSproducedbyasquareplate，asphereandasatelliteisstu

7、diedinterahertzband．Theresultsshowthatthismethodiseficientandaccurate．Keywords：RadarCrossSection(RCS)；Terahertz；Nearfield；GRaphical—ElectromagneticCOmputing(GRECO)1引言远场区域的计算方法已经不再适用，随着高频段雷达应用的逐渐增多，目标体越来越多地处于近场区雷达散射截面(RCS)描述了目标在特定状态下域。近场RCS的分析预估已经成为电磁散射研究的对入射电磁波的反射能力，通过研究目标的RCS，重要课题。近