文档介绍：代号 10701 学号 1005121897
分类号 TN011 密级公开
题(中、英文)目复杂介质涂覆球层电磁散射的研究
Study on ic Scattering of Coated Sphere
plicated Materials
作者姓名师燕娥指导教师姓名、职称吴振森教授
学科门类理学学科、专业无线电物理
提交论文日期二○一三年一月
西安电子科技大学硕士研究生学位论文
复杂介质涂覆球层电磁散射的研究
作者:师燕娥
导师:吴振森教授
学科:无线电物理
2013 年 1 月
中国•西安
Study on ic Scattering of Coated Sphere
plicated Material
A Dissertation
Submitted to Xidian University
in Candidacy for the Degree of
Master of Science
in
Radio Physics
by
Shi Yan’e
January 2013
Xi’an, P. R. China
西安电子科技大学
学位论文创新性声明
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也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
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示了谢意。
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本人签名: 日期
西安电子科技大学
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本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。
本人签名: 日期
导师签名: 日期
摘要 I
摘要
电磁/光波与各种复杂球形粒子之间的相互作用作为国际上研究的热点课题之
一,在粒度分析、电磁遥感、生物医学、电磁隐身等领域具有重要的理论研究意
义和广阔的应用前景。目前鲜有文献关于电磁/光波对单轴各向异性涂覆球层内场
和近场以及双负媒质涂覆球层对平面波散射特性的研究,值得进一步研究。论文
的主要成果如下:
基于球矢量波函数的正交完备性和傅里叶变换给出单轴各向异性介质内部电
磁场的展开,积分局域近似法展开任意方向入射的高斯波束,借用电磁学中的边
界条件推导得出散射系数的计算公式,进而获得远区散射场和近、内场的计算表
达式。数值计算了介电常数张量元和磁导率张量元对雷达散射截面的影响,主要
讨论了束腰半径、离轴位置以及介电常数张量元和磁导率张量元对内场和近场各
分量轴向分布的影响。
考虑单轴各向异性介质涂覆球壳电磁场的构成,给出其所对应的球矢量波函
数的展开,进而推导出高斯波束对单轴各向异性介质涂覆球层的散射系数,获得
远区散射场的雷达散射截面和内、近场各分量的计算公式。数值计算并讨论了介
电常数张量元和磁导率张量元对雷达散射截面的影响,以及束腰半径、离轴位置
以及电和磁各向异性度对内场和近场的影响。
由于双负媒质依然满足 Maxwell 方程组和 Snell 定理,此处借用吴所提出的平
面波对多层球电磁散射的改进算法,以此来研究双负介质涂覆球层的散射特性,
并数值计算了内核折射率及核壳比对其散射强度和极化度角分布的影响。
关键字:电磁散射单轴各向异性双负球矢量波函数