掩埋目標電磁散射問題的研究對隧道、管道、礦井掩埋、土壤分層結構、地表下古跡、地球物理勘探及皮膚腫瘤檢測等領域有著重要的意義。本文給出了一種簡單且高效求解地下各向同性介質球的電磁散射特性的解析方法。主要利用三維矢量波函數(shù)加法定理得出地下目標的散射表達式,使用遞推算法求解加法定理中的坐標系變換系數(shù)。首先根據(jù)均勻平面波在無界空間中的傳播特性及均勻平面波對導電媒質分界面的垂直入射的特點得出介質平面的反射波和透射波,利用介質分界平面的邊界條件解出介質平面的反射系數(shù)和透射系數(shù);介質平面的透射波將作為介質球的入射波,將介質平面的透射波依據(jù)本征矢量和平面波因子乘積的解析式展開,再利用介質球面的邊界條件求解出介質球透射波和反射波的系數(shù)矩陣;而介質球反射波將作為介質平面入射波對平面入射,利用鏡像法和加法定理求解出介質平面的反射波和透射波,并使用遞推算法求解加法定理中的坐標系變換系數(shù);介質平面的反射波又將作為介質球的入射波垂直入射,反復循環(huán),直到收斂。本文所得的數(shù)值計算結果與Feko仿真軟件得出結果具有較好地一致性,和Feko的計算時間相比,有很大的優(yōu)勢,本文提出的方法更加簡單、高效。數(shù)值計算分析了介電常數(shù)、...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１點電荷與電介質分界平面

￣／?ｑ＇??圖２．１點電荷與電介質分界平面?圖２．２介質１的鏡像電荷?圖２．３介質２的鏡像電荷??受點電荷＾電場的影響，電介質將產生電磁極化，進而在介質分界面上形成極化電荷，??則點電荷ｇ和極化電荷將一起構成空間中任意點的電場。利用鏡像法的基本原理，為求解電??介質１中的電位情....

圖２．４線電流與磁介質分界平面?圖２．５磁介質１的鏡像線電流?圖２．６磁介質２的鏡像線電流??

?＼?ｘ??圖２．４線電流與磁介質分界平面?圖２．５磁介質１的鏡像線電流?圖２．６磁介質２的鏡像線電流??因設定電流的方向沿ｙ軸，故矢量磁位只在：Ｖ方向上有分量，即４?＝婦，則存在磁介質１??和磁介質２中任意一點ｉＹｘ，以的矢量磁位分別可表７Ｔ：為：??Ａ?＝＾－ｌｎ－ｊ＝?１?....

圖３．１均勻平面波垂直入射到兩種不同媒質的分界平面??如圖３．１所示，ｚ＜０區(qū)域是導電媒質１，該媒質的電磁參數(shù)分別為ｅ／、／／／、＾，ｚ＞０區(qū)域是??

?ｙ?媒質２??圖３．１均勻平面波垂直入射到兩種不同媒質的分界平面??如圖３．１所示，ｚ＜０區(qū)域是導電媒質１，該媒質的電磁參數(shù)分別為ｅ／、／／／、＾，ｚ＞０區(qū)域是??導電媒質２，該媒質的電磁參數(shù)分別為現(xiàn)有一個沿ｘ方向線性極化的均勻平面波??從導電媒質１垂直入射到ｚ＝〇的分界平面上....

圖３．２加法定理中７、Ｆ、的關系??

個坐標系的波函數(shù)用另一個坐標系的波函數(shù)來表示，而這一坐標系則是利用另一坐標系經坐??標系間的線性變換得出［６５１。??如圖３．２所示，在球坐標系中，三維矢量波函數(shù)的加法定理所涉及的Ｆ、Ｆ、Ｔ之間的??關系可表示為：??ｒ?＝?ｒ＇＋ｒｎ?（３．５３）??３１??

本文編號：4018362