文档介绍：代号 10701 学号 0805980007
分类号 TN011 密级公开

题(中、英文)目FDTD 方法在粗糙地面及其与目标复合电磁散射中的应用

Application of FDTD in the
EM-Scattering from

Rough Land Surface posite Scattering from the

Rough Land Surface and the Target

作者姓名朱小敏指导教师姓名、职务郭立新教授

学科门类理学学科、专业无线电物理

提交论文日期二○一一年四月
西安电子科技大学高校教师硕士研究生学位论文

FDTD 方法在粗糙地面及其与目标复合电磁
散射中的应用

作者:朱小敏
导师:郭立新教授
学科:无线电物理

2011 年 4 月
中国•西安
Application of FDTD in EM-Scattering from the Rough
Land Surface posite Scattering from the Rough Land
Surface and the Target

A Dissertation
Submitted to Xidian University
in Candidacy for the Degree of
Master of Science
in
Radio Physics
By
Zhu XiaoMin

March 2011
Xi’an, P. R. China
西安电子科技大学
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西安电子科技大学
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导师签名: ______________ 日期: ______________
摘要
摘要
本文利用时域有限差分方法(Finite Difference Time Domain, FDTD)研究了粗
糙地面电磁散射特性及其与目标的复合散射特性。主要包括单层及分层随机粗糙
地面的电磁散射、单层及分层粗糙地面与其上方矩形截面柱的复合电磁散射。论
文主要工作如下:
1、分别模拟了指数型和分形粗糙地面,引入 Wang 和 Schmugge 的四成分模
型、复合介质极化模型与介电常数计算模型,给出了水、雪、土壤以及路面结构
层材料的介电常数计算公式,讨论了不同土壤类型的介电常数随土壤湿度和入射
波频率变化的关系。
2、利用 FDTD 方法,结合 Wang 和 Schmugge 的四成分模型,计算了指数型
随机粗糙地面与一维带限 Weierstrass 分形粗糙地面的双站散射系数。详细讨论了
不同极化方式下高度起伏均方根、相关长度、分维数、尺度因子、土壤湿度、入
射波频率和入射角等参数对散射系数的影响。
3、利用 FDTD 方法计算了指数型地面、一维带限 Weierstrass 分形地面与上方
无限