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双负媒质的宽频散射分析

作　者: 孙玉新
导　师: 吴先良；陈明生
学　校: 安徽大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 双负媒质 Drude模型渐进波形估计模型参数估计技术雷达散射截面
分类号: O441.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
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内容摘要

双负媒质(DNG)是介电常数和磁导率均为负数的人工复合材料,也称为左手材料。双负媒质具有很多奇异的特性,如光的负折射率,反多普勒效应,反切仑科夫辐射等,在电磁学,光学和材料领域有着巨大的应用前景,其电磁散射特性的分析已成为当前研究的热点之一。首先,该文介绍了双负媒质的研究意义和双负媒质的电磁传输特性,介绍矩量法的基本概念及其相关知识。分别以导体和介质体为例验证了渐近波形估计技术和作为宽频快速算法的有效性。结果表明AWE完全能逼近MOM精确计算结果,同时可加快计算速度。其次,利用渐近波形估计(AWE)技术来研究双负媒质(DNG)的电磁散射特性。文章首先从双负媒质(DNG)的本构关系出发,推导出DNG的PMCHWT方程,从而解出单频率入射波下的电流和雷达散射截面(RCS)；通过对阻抗矩阵元素的处理,实现了阻抗元素高阶导数的求解,成功的将AWE技术应用于DNG宽频电磁计算领域。计算实例表明：AWE计算的结果能很好的逼近精确解,同时大大提高了计算效率。最后,鉴于利用AWE计算双负媒质的宽频响应时高阶导数的求解非常繁琐；文章最后提出利用模型参数估计技术来优化双负媒质宽频快速计算。由于模型参数估计技术在求解相同的矩阵方程时,矩阵求导节数可以降低,因此模型参数估计技术在计算双负媒质的宽频响应时更有优越性。计算实例表明：MBPE计算结果与矩量法逐点计算和AWE计算的结果进行了比较,验证了算法的有效性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-11
  1.1 双负媒质研究背景与意义  8
  1.2 雷达及雷达散射截面  8-10
  1.3 论文章节安排  10-11
第二章基本理论介绍  11-24
  2.1 双负媒质的电磁特性知识  11-14
  2.2 矩量法的理论介绍  14-16
  2.3 PMCHWT方程理论介绍  16-18
  2.4 宽频散射的意义  18-19
  2.5 AWE技术基本理论介绍  19-24
第三章:导体宽频散射分析  24-33
  3.1 二维理想导体矩量法理论推导  24-26
  3.2 二维理想导体宽带RCS的矩量法解  26-28
  3.3 利用AWE技术来求解二维理想导体目标宽带RCS  28-30
  3.4 二维导体宽频计算实例与分析  30-32
  3.5 二维导体计算实例结果分析  32-33
第四章介质体宽频散射分析  33-39
  4.1 二维介质电磁散射理论推导  33-36
  4.2 二维介质体计算实例  36-38
  4.3 二维介质体计算实例结果分析  38-39
第五章:AWE在双负媒质宽频散射分析中应用  39-50
  5.1 双负媒质的前期研究  39-40
  5.2 双负媒质的PMCHWT方程  40-42
  5.3 双负媒质AWE技术的理论推导  42
  5.4 维散射体的阻抗矩阵及阻抗元素求导  42-44
  5.5 AWE技术在双负媒质宽频计算实例与分析  44-50
第六章利用MBPE计算双负媒质的宽频电磁响应  50-58
  6.1 MBPE的基本理论与介绍  50-53
  6.2 利用MBPE计算双负媒质实例  53-57
  6.3 结论  57-58
第七章总结与展望  58-60
附件1  60-68
附件2  68-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
研究生期间发表论文  75

双负媒质的宽频散射分析

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