在干旱地區(qū)和半干旱地區(qū),沙塵天氣頻發(fā)。隨著無(wú)線電科技的快速發(fā)展以及人們生活水平的提高,無(wú)論在生產(chǎn)生活還是在科學(xué)研究方面,人們對(duì)無(wú)線電技術(shù)的依賴(lài)都有不同程度的加強(qiáng),如沙塵天氣中無(wú)線電通訊信號(hào)質(zhì)量和風(fēng)沙環(huán)境的信息監(jiān)測(cè)結(jié)果等都依賴(lài)于電磁波在沙塵環(huán)境中的散射、衰減等。研究表明沙塵天氣中環(huán)境濕度以及沙粒表面攜帶的凈余電荷對(duì)電磁波散射和衰減作用明顯。事實(shí)上,沙塵天氣的發(fā)生、發(fā)展等過(guò)程不僅與環(huán)境濕度密切相關(guān),并且沙塵過(guò)境前后,環(huán)境濕度顯著變化。因此,本文圍繞環(huán)境濕度影響下,電磁波穿過(guò)帶電沙塵系統(tǒng)時(shí)的散射和衰減規(guī)律展開(kāi)研究,建立了環(huán)境濕度影響下帶電沙塵對(duì)電磁波的散射模型,研究了相對(duì)濕度和沙粒帶電共同影響下沙塵對(duì)電磁波的散射和衰減規(guī)律等。主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果為:將Sharif在不同相對(duì)濕度下沙粒的等效介電常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果,應(yīng)用在Bohren-Hunt的表面帶電球形顆粒Mie散射理論中,建立相對(duì)濕度影響下帶電沙塵顆粒對(duì)電磁波的散射模型,稱(chēng)之為等效模型。研究了相對(duì)濕度影響下帶電沙塵顆粒對(duì)電磁波的散射和衰減,結(jié)果表明:在微波波段內(nèi),沙粒帶電和相對(duì)濕度的影響并不會(huì)改變吸收作用大于散射作用這一規(guī)律。計(jì)算了沙塵... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：123 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 沙塵顆粒帶電現(xiàn)象及規(guī)律
        1.2.2 沙塵環(huán)境中的相對(duì)濕度
        1.2.3 電磁波在沙塵暴中的散射及衰減
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 相對(duì)濕度影響下帶電沙塵對(duì)電磁波的衰減
    2.1 帶電顆粒的Mie散射
        2.1.1 Mie理論簡(jiǎn)介
        2.1.2 帶電顆粒Mie散射邊界條件
        2.1.3 帶電球形顆粒的Mie散射系數(shù)及數(shù)值求解
    2.2 沙粒的介電常數(shù)
        2.2.1 干沙粒的介電常數(shù)
        2.2.2 相對(duì)濕度與沙粒介電常數(shù)的關(guān)系
    2.3 電磁波在沙塵暴中的衰減
        2.3.1 沙塵暴能見(jiàn)度與沙塵顆粒數(shù)濃度的關(guān)系
        2.3.2 沙塵暴對(duì)電磁波的衰減
    2.4 本章小結(jié)
第三章 水-沙粒雙層模型及其對(duì)電磁波的散射
    3.1 沙粒表面水的性質(zhì)
        3.1.1 沙粒表面水層的形成機(jī)理
        3.1.2 沙粒表面水層的厚度
        3.1.3 帶電沙粒表面水層的介電常數(shù)
    3.2 水-沙粒雙層結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波散射模型
        3.2.1 應(yīng)用背景
        3.2.2 理論模型
    3.3 近散射場(chǎng)分布
        3.3.1 近散射場(chǎng)的介紹
        3.3.2 帶電顆粒的近散射場(chǎng)
    3.4 單顆沙粒的散射強(qiáng)度分布
    3.5 本章小結(jié)
第四章 沙塵環(huán)境中微波的散射和衰減
    4.1 水平路徑上電磁波在沙塵顆粒系統(tǒng)中的衰減
        4.1.1 水-沙粒雙層結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波的衰減與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
        4.1.2 相對(duì)濕度與帶電在水平路徑上對(duì)電磁波衰減的影響
    4.2 地-空斜路徑上電磁波在沙塵顆粒系統(tǒng)中的衰減
        4.2.1 在地-空斜路徑上雙層模型對(duì)電磁波的衰減計(jì)算
        4.2.2 相對(duì)濕度與帶電在地-空斜路徑上對(duì)電磁波衰減的影響
    4.3 沙粒對(duì)微波的散射和吸收特性
        4.3.1 沙粒對(duì)微波的散射和吸收
        4.3.2 沙粒對(duì)微波的后向散射特性
        4.3.3 沙粒對(duì)微波的單反照率
    4.4 本章小結(jié)
第五章 相對(duì)濕度影響下電磁波在沙塵系統(tǒng)中的透過(guò)率
    5.1 輻射傳輸方程的一級(jí)多次散射近似求解
    5.2 一級(jí)多次散射近似求解電磁波在沙塵暴中的透過(guò)率
    5.3 透過(guò)率的一級(jí)多次散射近似解與Lambert-Beer定律解的對(duì)比
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語(yǔ)
    6.1 本文結(jié)論
    6.2 研究的展望與不足
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]介電常數(shù)常用測(cè)量方法綜述[J]. 劉侃,李碧雄.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(14)
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于靜態(tài)光散射的顆粒粒度檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 曹麗霞.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2015
[3]帶電沙塵暴對(duì)微波傳播過(guò)程影響的理論研究[D]. 閔星.寧夏大學(xué) 2015
[4]石英表面水化膜的分子模擬[D]. 萬(wàn)騫.武漢科技大學(xué) 2014
[5]塔克拉瑪干沙漠塔中地氣水熱特征分析[D]. 王娟.新疆大學(xué) 2011
[6]Ka頻段雨衰特性研究[D]. 郭烜.西安電子科技大學(xué) 2011
[7]光散射法測(cè)量顆粒尺寸和濃度的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳剛.西安電子科技大學(xué) 2007
[8]Mie散射激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與大氣消光系數(shù)反演方法研究[D]. 賀應(yīng)紅.四川大學(xué) 2004



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