發(fā)布時(shí)間：2017-04-14 13:18

  本文關(guān)鍵詞：帶電沙塵暴對(duì)微波傳播過程影響的理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：惡劣天氣對(duì)于無線通信的影響是一個(gè)客觀存在的世界性問題,具有普遍性。自然環(huán)境條件下顆粒物對(duì)電磁波傳播特性的研究,對(duì)于風(fēng)沙環(huán)境下的無線電通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)、沙塵、霧霾等氣溶膠現(xiàn)象的遙感監(jiān)測(cè)與反演、氣溶膠的輻射強(qiáng)迫效應(yīng)等研究都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。已有大量研究表明：自然條件下運(yùn)動(dòng)顆粒(如沙塵、雨雪、霧霾等)都是帶電的,并因此會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度最高達(dá)200kV/m的靜電場(chǎng)。已有部分學(xué)者針對(duì)顆粒表面電荷對(duì)電磁波傳播過程的影響開展了大量理論研究,但對(duì)于強(qiáng)度極高的環(huán)境電場(chǎng)對(duì)顆粒光學(xué)性質(zhì)的影響并無討論。鑒于此,本論文以西北常見的沙塵暴現(xiàn)象為例,考慮沙粒帶電及沙塵暴中的強(qiáng)環(huán)境電場(chǎng)等多種因素的前提下,圍繞局部帶電球體沙粒對(duì)電磁波傳播過程的衰減作用展開研究,并討論了相關(guān)散射特性在風(fēng)沙物理學(xué)研究中的潛在應(yīng)用價(jià)值。主要工作如下：首先針對(duì)局部帶電球形沙粒對(duì)入射電磁波的散射和吸收問題,基于極化面電荷密度和Rayleigh散射理論,導(dǎo)出了局部帶電球形沙粒對(duì)入射電磁波的散射場(chǎng)、散射截面、吸收截面及消光截面,同時(shí)就不同電荷分布角、表面電荷密度、環(huán)境電場(chǎng)作用下基于兩種模型所得沙粒散射場(chǎng)強(qiáng)空間分布形式進(jìn)行比較分析。其次推導(dǎo)出環(huán)境電場(chǎng)作用下粒子的微分散射截面,散射、吸收及消光效率,雷達(dá)反射系數(shù),討論顆粒表面電荷分布角、表面電荷密度、入射波頻率分別對(duì)其的影響。發(fā)現(xiàn)：隨著顆粒電荷分布角、面電荷密度的增加,粒子散射效率分別呈正弦函數(shù)、指數(shù)規(guī)律變化,而其吸收效率基本保持不變。入射波頻率對(duì)沙粒電磁散射性質(zhì)的影響為：不同面電荷密度下,隨著入射波頻率的增加,沙粒散射效率呈指數(shù)增加,而其吸收效率呈線性增加。接著分析比較兩種模型下沙塵暴中沙粒濃度、濕度對(duì)電磁波衰減特性的影響,并討論沙塵顆粒粒徑分布對(duì)電磁波傳播的影響。最后討論環(huán)境電場(chǎng)、沙粒濃度等對(duì)微波雷達(dá)反射率的影響。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)沙靜電場(chǎng) 局部帶電球形沙粒 瑞利散射 散射強(qiáng)度 微分散射截面 衰減系數(shù) 粒徑分布 雷達(dá)反射率
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN92;TN011
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 研究背景和意義7-8
• 1.2 研究現(xiàn)狀及進(jìn)展8-11
• 1.3 問題的提出11
• 1.4 本論文內(nèi)容安排11-13
• 第二章 沙塵氣溶膠基本物理性質(zhì)13-16
• 2.1 沙塵顆粒的成分13-14
• 2.2 沙塵顆粒的粒子譜14-15
• 2.3 本章小結(jié)15-16
• 第三章 球形顆粒物電磁散射性質(zhì)求解的RAYLEIGH近似16-26
• 3.1 基本物理模型16-19
• 3.2 數(shù)值仿真與分析19-24
• 3.4 本章小結(jié)24-26
• 第四章 帶電沙塵暴對(duì)電磁波傳播過程的影響26-40
• 4.1 一些關(guān)鍵參量的推導(dǎo)26-30
• 4.2 數(shù)值仿真與分析30-38
• 4.3 本章小結(jié)38-40
• 第五章 結(jié)論及其展望40-43
• 5.1 主要結(jié)論40-42
• 5.2 研究展望42-43
• 參考文獻(xiàn)43-47
• 致謝47-49
• 個(gè)人簡(jiǎn)介49

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：306096