基于矩量法的高速运动目标的电磁特性散射研究

论文摘要

高速运动目标的电磁散射特性研究对国防、科技、军事等各个领域都有着非常重要的价值,成为当代世界大国大力发展的对象之一。至今为止人们提出了各种方法来研究该课题。如有限元法与洛伦兹变换相结合;时域有限差分方法与洛伦兹变换相结合。而用矩量法来研究该课题的很少看到。作为研究比较成熟的经典算法之一,在电磁散射计算方面矩量法有着自己独特的优势。第一,矩量法只需要对散射体表面,或者散射体占有的空间进行离散;第二,辐射条件通过格林函数在积分方程中可以自动满足,不需要另外考虑吸收边界条件。本文以矩量法和洛伦兹变换为理论依据,研究了超高速运动目标的电磁散射特性。主要研究步骤为以下四个方面:1)利用相对理论对移动的方块形状进行变换,并且将实验系坐标下的入射波变换到静止系下;2)在静止系中运用矩量法法计算导体或介质体的表面电流和表面磁流;3)利用近远场变换得到远场区的散射场。4)将散射场经过变换回到实验系下。本文主要工作如下:1.本文简要介绍了矩量法基础知识,基函数与检验函数的选取依据,用矩量法求解一般电磁场问题的基本步骤。2.由洛伦兹变换基本公式出发,推导出了TM波和TE波在不同参考系下入射参数的洛伦兹变换与散射参数的洛伦兹变换。并由推导出的散射角频率与入射角频率的关系得出了多普勒效应。并利用Matlab计算出了不同角度入射波入射后的多普勒效应,并予以分析。3.利用矩量法求出高速运动目标表面电流,进而求出TM波和TE波入射情况下的双站散射宽度,通过不同速度的对比,得出结论。计算结果表明,不同的运动速度对目标雷达散射的影响和多普勒效应不可忽略。多普勒效应与入射角、目标运动速度及散射角有关,且关于目标运动方向对称。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘年道

导师: 宋开宏

关键词: 矩量法,洛伦兹变换,高速运动目标,多普勒效应,雷达散射截面

来源: 安徽大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 安徽大学

分类号: O441

总页数: 57

文件大小: 2919K

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