空天情形下信號傳輸主要由無線電承擔(dān),這種通訊環(huán)境有時會伴有非均勻色散介質(zhì)的存在,如衛(wèi)星羽流、火箭尾焰及飛行器鞘套等。因物質(zhì)的固有屬性,它們將使電波表現(xiàn)出異于常規(guī)物質(zhì)如空氣中的傳播行為,勢必影響通信質(zhì)量,甚至威脅實體安全。為防止此類問題的發(fā)生,需充分掌握電波在這些媒質(zhì)中的傳播行為。正是在這一研究背景下,本文以電波頻率為主線、不同算法為構(gòu)架,構(gòu)建出一套非均勻色散介質(zhì)全頻段電磁計算方案,并應(yīng)用于工程問題的分析。其中,低頻問題采用時域有限差分法,高頻問題運用射線跟蹤和物理光學(xué)法�？傮w來看,論文內(nèi)容可概括為下列幾項:1.針對高維問題電磁分析高復(fù)雜度這一難點,提出一種降維度計算法。該方法的基本思路為:根據(jù)目標(biāo)的幾何特征與物理特性,采用一定數(shù)學(xué)手段將高維問題的計算,轉(zhuǎn)化為低維問題的處理,以期降低計算的復(fù)雜度。在論文工作中,多次給出該方法的應(yīng)用場景,包括曲面剖分、射線跟蹤建模、工程數(shù)據(jù)處理與建模,以及復(fù)雜函數(shù)積分等。與此對應(yīng),文中還給出一種升維度法,用于低維至高維電磁模型的創(chuàng)建。此外,在降維度計算法基礎(chǔ)上,論文還討論了射線跟蹤計算加速這一問題。2.基于數(shù)值分析與幾何光學(xué),給出一種涉及非均勻媒質(zhì)的工程電...

【文章頁數(shù)】：203 頁

【學(xué)位級別】：博士

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圖1.2返回艙和導(dǎo)彈重返大氣層時形成的等離子體鞘套

1.2.2高超音速飛行器等離子體鞘套飛行器以高超音速在大氣中飛行時，其表面與大氣產(chǎn)生激烈的相互作用，致使周圍氣體電離而形成一層包裹飛行器的等離子體薄層，即等離子體鞘套（如圖1.2所示）。鞘套的存在必然會影響通信電波的傳輸，甚至中斷信號形成所謂的黑障效應(yīng)，威脅飛行器的飛行安全。所....

圖1.3電推進器在空間站和衛(wèi)星上的應(yīng)用

圖1.3電推進器在空間站和衛(wèi)星上的應(yīng)用電磁計算方法的適用性分析電磁算法的選用與電波波長和目標(biāo)大小密切相關(guān)，這種關(guān)系通常由目標(biāo)電尺寸來

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圖2.1等離子體存在的參量空間體的基本屬性模型學(xué)理論中，等離子體的微觀結(jié)構(gòu)可視為諧振子模

圖2.5射線在介質(zhì)內(nèi)部的傳播情況

(a)文獻結(jié)果(b)本文結(jié)果圖2.5射線在介質(zhì)內(nèi)部的傳播情況基本計算方法介紹

本文編號：3997490