【技术实现步骤摘要】
导体粗糙面散射问题中的电场计算方法及装置
本申请涉及通信
,尤其涉及一种导体粗糙面散射问题中的电场计算方法及装置。
技术介绍
粗糙面的电磁散射具有广泛的应用领域,如遥感、海洋地理学、通信、材料科学、医学成像等。一般地,粗糙面的电场为入射场与散射场的和,入射场为已知函数,其计算公式如下其中,其中,k为电磁波在真空中的波数,g为锥型因子,θi为电磁波的入射角。粗糙面的散射场的计算方法主要分为两大类:解析法和数值法,解析法是基于明确的物理概念和准确的数学推导所建立的计算方法。微扰法是一种经典的解析法,它的应用领域为表面微粗糙的粗糙面。微扰法包括传统微扰法和经典微扰法,现有技术中,通过经典微扰法计算粗糙面的散射场的计算公式为:其中,和分别为0阶散射场、1阶散射场和2阶散射场;r为位置矢量,kix=ksinθi,kiz=kcosθi,θi为入射角,k为电磁波在真空中的波数;F(kx)是f(x)的傅立叶变换对;W(kix-kx)是高斯谱的谱函数,h为均方根高度,l为相关长度;kx是k的x方向分量,kz是k的z方向分量,k、kx和kz之间的关系为从上述计算过程可见,经典微 ...
【技术保护点】
一种导体粗糙面散射问题中的电场计算方法,其特征在于,包括:选取长度为L的导体粗糙面上等间隔的M个离散坐标点,M=2
【技术特征摘要】
1.一种导体粗糙面散射问题中的电场计算方法,其特征在于,包括:选取长度为L的导体粗糙面上等间隔的M个离散坐标点,M=2N,N为正整数;根据所述M个离散坐标点的横坐标与纵坐标分别计算0阶散射场至n阶散射场,n为所要计算的电场的目标阶数;计算所得到的每一阶散射场的z轴方向上的一阶偏导至z轴方向上的n阶偏导;根据入射场和所得到的每一阶散射场的z轴方向上的一阶偏导至z轴方向上的n阶偏导与n阶电场表达式计算所述导体粗糙面的n阶电场ψn(r);n阶电场表达式为:其中,ψi(r)是入射场,是l阶散射场,l∈{0,1,2,...n},r为位置矢量,x为离散坐标点的横坐标,z、f为离散坐标点的纵坐标。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述M个离散坐标点的横坐标与纵坐标计算0阶散射场至n阶散射场,包括:根据所述M个离散坐标点的横坐标与纵坐标和如下公式计算n阶散射场3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述计算所得到的每一阶散射场的z轴方向上的一阶偏导至z轴方向上的n阶偏导,包括:根据计算出的n阶散射场计算谱密度函数An(kx):根据计算出的An(kx)和如下公式计算所得到的每一阶散射场的z轴方向上的m阶偏导其中,x为离散坐标点的横坐标,k为电磁波在真空中的波数,kx是k的x方向分量,kz是k的z方向分量,i为虚数单位。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:根据所述谱密度函数An(kx)通过公式(1)计算所得到的每一阶散射场的x轴方向上的一阶偏导:通过公式(2)计算所述n阶电场ψn(r)在x轴方向上的偏导:通过公式(3)计算所述n阶电场ψn(r)在z轴方向上的偏导:根据所述谱密度函数An(kx)通过公式(4)计算n阶散射场在x轴方向上和z轴方向上的混合偏导:根据和通过公式(5)计算所述导体粗糙面上任意一点的法线方向ns对应的方向导数根据通过公式(6)和(7)计算所述导体粗糙面的双站散射系数σn(taperedwave)(θi,θs):其中,θi为入射角,θs为散射角,L为粗糙面长度,g...
【专利技术属性】
技术研发人员:王青,雷振亚,顾宸光,袁浩波,李磊,侯建强,杨锐,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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