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植被电磁散射的半空间模型分析

杨同敏  
【摘要】: 本文采用半空间格林函数分析分层介质中的电磁场散射问题。推导了位于分层介质中的电偶极子和磁偶极子的矢量位和标量位格林函数,并采用二级离散复镜像方法计算了格林函数,得到了简洁闭式,利用这些简洁闭式可以快速准确的计算出格林函数的值。 文中在处理介质散射体时是采用广义Rayleigh-Gans近似得到散射体的内部电场,因此,当目标散射体的相对介电常数已知时可以得到此散射体的体电流分布。根据文中已得到了的半空间格林函数计算方法很容易地得到叶片散射体的散射场的解。 最后,在单叶片电磁散射特性的研究基础上进一步分析了由叶片组成的地面植被层的散射特性,植被层可以认为是由离散的随机分布的介质组成的模型,这些随机分布的介质在植被层中的位置、空间取向、尺寸等都是随机分布的。为了更准确地模拟植被层的几何物理结构,本文中采用了Monte-Carlo技术模拟再现植被层的物理结构。要更加精确地描述植被层的散射特性就必须考虑到场在植被层中的传播特性,充分考虑到场的吸收、衰减,为此文中采用Foldy's近似理论分析计算了场在植被层中的等效传播常数。最终,通过理论计算得到了植被层的单双站雷达散射截面,给出了半空间下植被层的电磁散射特性。


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