為了滿足置于粗糙面之上組合目標(biāo)測量和檢測的需要,該文分別采用Dobson半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃碗娊橘|(zhì)復(fù)介電常數(shù)公式表示土壤介電常數(shù)的實(shí)部和虛部,應(yīng)用指數(shù)型分布粗糙面和Monte Carlo方法模擬實(shí)際的土壤表面。通過與矩量法得到的計(jì)算結(jié)果比較,驗(yàn)證了時(shí)域有限差分(FDTD)方法計(jì)算粗糙面與目標(biāo)復(fù)合散射問題的有效性,進(jìn)而運(yùn)用該方法研究了土壤表面與置于其上組合目標(biāo)的復(fù)合散射,得出了復(fù)合散射系數(shù)的角分布曲線。結(jié)果表明:復(fù)合散射系數(shù)隨散射角振蕩地變化,在鏡反射方向處發(fā)生散射增強(qiáng)效應(yīng);土壤表面高度起伏均方根越大,復(fù)合散射系數(shù)越大;相關(guān)長度越大,復(fù)合散射系數(shù)越小;濕度越大,復(fù)合散射系數(shù)越小;組合目標(biāo)尺度、介電常數(shù)、入射角對復(fù)合散射系數(shù)影響比較復(fù)雜。該文結(jié)果可用于求解地、海粗糙面與置于其上任意目標(biāo)的復(fù)合電磁散射問題,與其它數(shù)值計(jì)算方法相比較,采用時(shí)域有限差分方法既可獲得較高的準(zhǔn)確性,同時(shí)又可減少計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存占用量。 

【文章來源】：電子與信息學(xué)報(bào). 2020年11期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

土壤表面與置于其上組合目標(biāo)復(fù)合散射幾何示意圖

土壤是由空氣、水分和固相物質(zhì)組成的混合物，目前常用的土壤介電模型可分為理論模型、半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃徒?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ�，在遙感領(lǐng)域應(yīng)用比較多的0.3～100GHz微波波段中，其中的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅粡V泛應(yīng)用。目前，比較典型的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕蠾ang模型、Dobson模型和普適折射指數(shù)混合介電模型[15–18]，對于Dobson模型而言，它是在1.4～18GHz的實(shí)測數(shù)據(jù)發(fā)展起來的，雖然適用頻率范圍較小，精度也受到一定的限制，但是只需輸入土壤容重、土壤質(zhì)圖1土壤表面與置于其上組合目標(biāo)復(fù)合散射幾何示意圖圖2土壤表面與置于其上組合目標(biāo)復(fù)合散射計(jì)算的FDTD模型2630電子與信息學(xué)報(bào)第42卷

嬤校?緱揮薪?刑乇鶿得鰨?入射電磁波的頻率取為，入射角，土壤介電常數(shù)的實(shí)部采用Dobson模型式(2)進(jìn)行計(jì)算，虛部采用式(9)進(jìn)行計(jì)算。FDTD空間網(wǎng)格寬度，時(shí)間網(wǎng)格寬度,為真空中光速。土壤表面高低起伏滿足指數(shù)譜分布規(guī)律，取樣長度，統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)為20個(gè)。組合目標(biāo)幾何參數(shù),,,,。5.1土壤表面粗糙度參數(shù)對復(fù)合散射系數(shù)的影響σsδl=1.5λεsoil=7.28j0.27圖6為復(fù)合散射系數(shù)隨土壤表面高度起伏均方根的變化關(guān)系。計(jì)算中取土壤表面相關(guān)長度，土壤介電常數(shù)，目標(biāo)介圖3粗糙面與目標(biāo)復(fù)合散射FDTD,MoM數(shù)值仿真結(jié)果比較圖4FDTD與MoM仿真結(jié)果絕對誤差分布圖5土壤介電常數(shù)實(shí)部隨土壤濕度變化曲線2632電子與信息學(xué)報(bào)第42卷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2927422