近年來,隨著電磁波理論應用研究深入社會生活的各個方面,對于復雜介質(zhì)半空間及其下方目標的電磁散射研究一直是較為復雜且具有實際應用價值的課題,如下方埋藏目標探測,其對隧道,管道和礦山等領域的檢測,礦藏勘探,地球物理勘探,遙感,皮膚腫瘤的發(fā)現(xiàn)等具有非常重要的意義。本文給出一種地下金屬球電磁散射的解析方法,首先由地上垂直入射的均勻平面波在地面分界上有反射波和透射波,根據(jù)邊界條件計算反射系數(shù)和透射系數(shù);透射波作為導體球的入射波,根據(jù)本征矢量和平面波因子乘積的解析,將透射波的電場和磁場表達式展開成地下各向同性的球矢量波函數(shù),利用導體球表面的邊界條件得到散射電場的展開系數(shù);導體球的散射波作為入射波又對地平面進行反射和透射,其反射波又一次作為導體球的入射波,循環(huán)反復。在此循環(huán)過程中結合球坐標系和直角坐標系的轉(zhuǎn)換關系,電磁場邊界條件,特殊函數(shù)球貝塞爾函數(shù)和連帶勒讓德函數(shù)的表達式,球矢量波函數(shù)的表達式和球矢量波函數(shù)的加法定理等一系列電磁場理論知識推導出三維導體球的電磁散射的具體表達式。由于加法定理中的Guant系數(shù)部分是與球面波函數(shù)有關,即與球Bessel函數(shù)和連帶Lengendre函數(shù),三角函數(shù)有關,因... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

球坐標系

杭州電子科技大學碩士學位論文條件求解反射和透射系數(shù)；將透射波作為導體球的入射波，計算出散射場snm ，具體的推導公式參照 4.1.2 節(jié)利用邊界條件求解散射系數(shù)；導體球的散面再次進行反射和透射，可以通過計算得到在全局坐標系下的透射場的展局部坐標系下反射場的展開系數(shù) ,sr srnm nmA B ，其中的全局坐標系和局部坐標展開系數(shù)的具體推導公式參照 4.1.3 節(jié)利用邊界條件求解二次反射和透射坐標系和局部坐標系；通過加法定理對坐標系進行轉(zhuǎn)換可以計算得到全局展開系數(shù) ,sr srnm nmC D ，具體推導公式參考 4.2 節(jié)利用加法公式轉(zhuǎn)換坐標系； fortran 編程得到在如圖 4.1 所示 P 點處的電場值即程序所得到的電場值。

杭州電子科技大學碩士學位論文圖 4.4-圖 4.12 中的黑點為使用 fortran 軟件將公式推導所得到的解析解進結果，觀察 fortran 得到的電場值和 feko 仿真得到的電場值的對比關系表 4.1 金屬球的半徑和埋藏深度參數(shù)表類型\參數(shù) 半徑 a/m 埋藏深度 d/m類型一 10 25類型二 5 25類型三 10 50：金屬球半徑 a=10m，埋藏深度 d=25m，圖 4.4-4.6 分別為 x，y，z 方向場值的對比圖：

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]三維目標電磁散射特性的矩量法研究[D]. 張乙奔.西安電子科技大學 2010



本文編號：3534545