二维随机分布目标宽带电磁散射特性的研究

论文摘要

发展宽带雷达和超宽带雷达可以获得目标更多、更丰富的信息，而随着雷达频率的提高，工作波长的缩小，被研究的目标成为电大尺寸目标，同时，在现实世界中遇到的目标通常是随机分布的，所以研究如何对复杂的随机分布目标的宽带电磁散射特性进行快速、有效的分析具有十分重要的意义。论文首先介绍了矩量法的基本概念及基本的基函数和检验函数，其次阐述了用矩量法求解二维理想导体目标与二维介质目标雷达散射截面的步骤，接着又介绍了用矩量法结合渐近波形估计(AWE)技术求解二维理想导体目标与二维介质目标宽带雷达散射截面的步骤，最后采用渐近波形估计技术分析了二维随机分布的理想导体目标与二维随机分布的介质目标的宽带电磁散射特性。论文首次系统地分析了二维随机分布的理想导体目标与二维随机分布的介质目标的宽带电磁散射特性，提出了一种计算二维随机分布理想导体目标与二维随机分布的介质目标宽带RCS的方案。该方案与传统矩量法相比较，计算效率大大提高，并且当随机分布目标的个数增加很多以及随机分布目标的电尺寸增加很大时，很难利用传统矩量法分析其宽带电磁散射特性，而本文提出的方案可以很好地解决这个问题。本文为今后进一步开展随机分布的理想导体目标与随机分布的介质目标在全频段电磁散射特性的研究奠定了基础，为宽带雷达和超宽带雷达的设计与开发，新型宽频带隐身材料的研究提供了理论指导。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 目标雷达散射截面的频率特性
• 1.3 目标电磁散射特性的分析方法
• 1.4 目标宽带电磁散射特性的分析方法
• 1.5 本文的研究工作
• 第二章 矩量法
• 2.1 矩量法基本概念
• 2.2 基函数和检验函数
• 2.2.1 脉冲基函数
• 2.2.2 RWG矢量基函数
• 2.2.3 正幂函数系列和三角函数序列
• 2.2.4 δ函数
• 2.3 横磁场
• 2.3.1 理想导电柱体
• 2.3.2 介质柱体
• 第三章 目标宽带电磁散射特性的AWE分析
• 3.1 引言
• 3.2 渐近波形估计技术
• 3.3 二维理想导体目标宽带电磁散射特性分析
• 3.3.1 二维理想导体目标宽带RCS的矩量法解
• 3.3.2 二维理想导体目标宽带RCS的AWE法解
• 3.4 二维介质目标宽带电磁散射特性分析
• 3.4.1 二维介质目标宽带RCS的矩量法解
• 3.4.2 二维介质目标宽带RCS的AWE法解
• 3.5 数值计算与结果
• 3.5.1 正方形理想导体柱
• 3.5.2 正方形介质柱
• 3.6 总结
• 第四章 二维随机分布目标宽带电磁散射特性的AWE分析
• 4.1 蒙特·卡罗方法
• 4.1.1 蒙特·卡罗方法基本概念
• 4.1.2 随机数的生成
• 4.2 使用蒙特卡罗方法模拟产生二维小理想导体方柱与小介质方柱的随机分布
• 4.3 数值结果
• 4.3.1 二维随机分布理想导体方柱的宽带电磁散射特性
• 4.3.2 二维随机分布介质方柱的宽带电磁散射特性
• 4.4 总结
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢