一种平面波在椭球坐标系展开的计算方法

为了研究椭球粒子在电磁场中的散射,提出了一种将斜入射的平面波在椭球坐标系中展开的方法,利用球谐矢量波函数和椭球矢量波函数之间的关系,导出了斜入射时平面波的波束因子的表述形式,这种方法不仅适用于平面波,而且适用于高斯波束或其他波束的展开。     

各向异性双层球的电磁散射分析

该文分析的是一个各向异性双层球在平面波激励下的散射特性.在均匀各向异性介质波函数理论的基础上,给出各向异性介质层在任意电磁场激励下的散射解析解.根据不同类型的矢量球波函数,建立无源各向同性球层内以及自由空间内的电磁场在球坐标系下的级数表达式.最后,利用电磁场的边界条件,建立方程求得各个区域内的电磁场.利用求得的散射系数提取各向异性双层球的一般物理特性-雷达散射截面（RCS）,并且与已有文献上的数值结果进行对比,得到了比较合理的结果.     

任意极化平面波斜入射柱体电磁散射分析

根据椭圆极化平面波的极化角与椭圆率角,通过极化分解的方法分析推导出两个正交的电磁场分量,得到两分量的相位差以及复振幅比。在柱坐标系下利用波函数展开分别分析了两个正交分量对圆柱体的散射场分量,最后进行矢量叠加得到总散射场。采用Matlab编程计算了单根圆柱体在不同极化平面波、不同斜入射角度下的散射场,并与基于严格矩量法的仿真软件FEKO结果进行比较。结果表明,随着椭圆率角的增加,斜入射角度的减少,导体圆柱前后向散射场复振幅比值减小,该算法与矩量法计算结果相比吻合良好,并且大大节约了计算内存与计算时间。     

平面波用椭球波函数的展开

在椭球坐标系中,根据椭球波函数的定义,将平面波用椭球波函数展开,通过矩阵方程,采用数值方法求解了长旋转椭球波函数的径向函数和角函数,从而球出平面波用椭球波函数是展开的展开系数。     

旋磁各向异性非均匀球体电磁散射特性

应用 T 矩阵方法推导了旋磁各向异性径向非均匀球体散射场的解析解。置于自由空间的球形结构被分为N个区域,每个区域的材料参数为标量电导率和旋磁张量磁导率。根据球矢量波函数理论将入射场,散射场以及球体内部各个区域的电磁场展开为球矢量波函数的线性叠加,最后通过匹配边界条件求得散射系数。雷达散射截面数值结果与有限元方法得到的数值结果有很好的吻合,验证了公式的正确性与有效性。最后给出几个新的算例分析了旋磁非均匀球体的散射特性。     

用于非球导体散射的球矢量波函数

本文讨论了求解非球导体的电磁散射问题时,各类无散球矢量波函数作为表面感应电流和外域场之基函数的完备性及其特点。     

手征球体电磁散射研究

在建立手征单球平面波电磁散射几何模型的基础上,通过对小球内外各区场量的广义复球矢量波函数表示,利用边值技术和有关数值方法,详细推导了该模型的归一化双静截面的计算公式,从而为实验测量提供了必要的理论依据。     

互易定理在目标电磁散射特性分析中的应用

为了研究目标的电磁散射特性,先将导体球的散射问题等效为其外水平偶极子的散射,然后利用互易定理推导了水平偶极子的散射场并计算了导体球的雷达散射截面（RCS）。计算结果表明,当水平偶极子相对于导体球运动时,导体球近场的RCS大于远场的RCS;近场区导体球的RCS变化大,但远场区导体球的RCS基本不随距离变化,而是趋近于几何光学值;此外,远场区的双站RCS随角度的变化在E平面和H平面也有很大的不同。     

双层介质球的弹性高斯光散射

本文利用高斯光束场的矢量球波函数展开式，给出了高斯光束入射到单层，双层介质球上的弹性散射场分布。     

半圆柱形导体槽内波源的电磁辐射

利用展开系数法，解析了波源位于半圆形导体槽中心轴上时的辐射电磁场及平面波入射情况下半圆柱形导体槽内的电磁场和磁通分布，同时以圆柱半径，导体板的开口角为参量，对理论解析函数进行了数值计算，并对数值计算中级数解的收敛性进行了讨论。     

均匀各向异性媒质的简化波函数理论

基于电磁波的角谱展开法，均匀各向异性媒质的第一、第二、第三、第四类球波函数已由第一作者十多年前定义并已用于解决各种工程问题。该文给出一种均匀各向异性媒质的简化波函数理论。简化的含义是在原来的角谱积分表达式的基础上导出有限和表达式。因而最终波函数的级数表达式不再含数值积分。从应用角度看就是最终线性方程组每一元素均为显式表达，没有数值积分。这一理论的数值计算和验证已在二维情况下完成，则给出适用于三维情况的，在圆柱、圆球坐标系下的简化矢量波函数的表达式。     

Electromagnetic scattering response from a uniaxial chiral cylinder by using cylindrical vector wave functions

ｉｔｈｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｐｏｌｙｍｅｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ,ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｓｂｅｉｎｇｐａｉｄｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅｓｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ.Ｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｉｅｌｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｏｓｅｍ…     

各向异性两层圆柱的电磁散射

该文分析了自由空间中平面波激励下各向异性两层圆柱的二维电磁散射特性。在各向异性媒质波函数理论的基础上,求出均匀各向异性媒质圆柱各区域内的电磁场的解,该解是由一系列本征函数累加求和得到的。利用电场和磁场在介质表面的连续性建立边界方程,从而求出散射参数,最后再根据求得的散射参数求出各向异性两层圆柱的雷达散射截面。     

二维磁等离子体目标FDTD分析的移位算子方法

采用移位算子(SO)方法把时域有限差分(FDTD)法推广应用于二维磁化等离子体中.证明电磁波横向入射二维轴向磁化等离子体目标情形下,电磁波可按目标的轴向分解为横电波(TE波)和横磁波(TM波),而且TM波的散射特性与外磁场无关,而TE波的散射特性与介质电磁参数密切相关,同时对其物理原因进行了分析.采用SO方法处理磁化等离子体频域本构关系,得到该情形下目标电磁散射的SO-FDTD迭代计算公式.计算了轴向磁化等离子体涂敷Von Karm an型导体柱的TE波双站雷达散射截面(RCS),分析了涂层厚度以及等离子体参数对其双站RCS的影响.结果表明,恰当地选择等离子体参数能有效地减少目标在一定散射角范围内的RCS.     

Algorithm study of transient response of vertical magnetic bipolar source in whole space plane layered medium

For some time, whole space feature as a theoretical problem has been a puzzle in mining transient electromagnetic method (TEM). We have introduced a detailed method of calculating the transient response of a vertical magnetic bipolar source in a whole space plane layered medium in order to obtain whole space features. After designing a whole space plane layered medium model, equations were established based on boundary conditions in terms of electromagnetic vector potential. Expressions of electromag-netic fields were obtained by solving these equations. The expressions were computed by the Hankel transform after dispersion. The results in a frequency domain were changed into a time domain by using a multinomial cosine transform method. The expressions were correctly validated by comparing them with the analytical solution in half space. The half space and whole space results show that the whole space features are clear, suggesting that the theory of half space is not suitable for the whole space. Our algorithm supplied the technical instrument for studying the distributed features of whole space transient electromagnetic fields.     

用FDTD方法计算电磁波在各向异性介质中的散射

由于各向异性等离子体介质中的介质参数是张量形式,而在各向同性介质中为标量形式,故在研究各向异性等离子体与电磁波的相互作用与分析各向同性媒质的方法就不同.采用线性插值的方法给出各向异性等离子体介质中的FDTD离散式,编写了程序并进行了数值计算,给出与解析方法比较结果,两者符合的很好,并给出等离子体球的电磁散射的若干算例.结果可应用于等离子体的电波传播、天线等领域.